optique

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Optique

Solitons et Applications Optiques Laboratoire de Physique (LPUB) Université de Bourgogne, Avenue A. Savary, B.P. 400, 21011 Dijon, France Thèmes :
- Solitons dans les milieux continus
Génération des solitons optiques : expériences sur l'instabilité modulationnelle induite dans une fibre optique biréfringente et dans une fibre bimodale et applications à la génération de solitons noirs et de solitons à parois de domaines en régime de dispersion normale à un taux de répétition très élevé (entre 200 et 1000 Ghz); développement et optimisation d'un laser à solitons à fibre optique. Contrôle et traitement en ligne des solitons optiques : conception et simulations de nouvelles méthodes (compensation de la dispersion, multiplexage en fréquence, conjugaison de phase, suppression de l'effet Raman) pour accroître la capacité de transmission des réseaux de télécommunication à fibre optique jusqu'à 80 Gbit/s pour un seul canal. Commutation et stockage des solitons : observation expérimentale de solitons à parois de domaines non dispersifs pour la conception d'une mémoire toute optique.
- Solitons dans les systèmes discrets
Dynamique de réseau non linéaire : recherche de nouveaux types d'excitations localisées (compactons, nanopterons) dans les chaînes atomiques et moléculaires. Commutation spatiale des solitons optiques : multiplexeur tout optique pour la commutation des solitons optiques en sortie de ligne.

Chercheurs et thèmes :
Guy Millot (PR) et Philippe Grelu (MCF), expériences sur les effets non linéaires dans les fibres
Michel Remoissenet (PR), théorie et expériences sur les réseaux non linéaires
Stefan Wabnitz (PR) et Patrice Tchofo Dinda (MCF), théorie sur les effets non linéaires dans les fibres
Stéphane Pitois et Emmanuel Sève (thésards), instabilité modulationnelle, génération et propagation des solitons dans les fibres optiques

Publications :
- P. Tchofo Dinda, G. Millot, E. Sève and M. Haelterman, Demonstration of a nonlinear gap in the modulational instability spectra of wave propagation in highly birefringent fibers, Optics Letters, 21, 1640 (1996)
- G. Millot, E. Sève and S. Wabnitz, Polarization symmetry breaking and pulse train generation from the modulation of light waves , Physical Review Letters, 79, 661 (1997)
- S. Dussuel, P. Michaux and M. Remoissenet,From kinks to compacton-like kinks , Physical Review E, (sous presse) (Fév 1998).

Philippe Grelu tel 0380396015; grelu@jupiter.u-bourgogne.fr
Guy Millot tel 0380395981; millot@jupiter.u-bourgogne.fr
Michel Remoissenet tel 0390396040; michel.re@satie.u-bourgogne.fr
Patrice Tchofo Dinda Tel 0380396077; tchofo@jupiter.u-bourgogne.fr
Stefan Wabnitz Tel 0380395932; swabniz@u-bourgogne.fr
Stéphane Pitois Tel 0380395983; pitois@jupiter.u-bourgogne.fr
Emmanuel Sève Tel 0380395983; seve@jupiter.u-bourgogne.fr

Les Solitons Raman Physique Mathématique et Théorique Université Montpellier 2, 34095 MONTPELLIER Cedex 05 Application de la méthode IST pour des problèmes de conditions aux bords en optique non linéaire.

1 - Résolution exacte du modèle qui décrit le processus de diffusion Raman d'une impulsion laser de haute énergie dans les gaz. Ce qui a permis de démontrer que ce qui était identifié (expériences de Los Alamos de 1983) comme un soliton Raman (prédit par A.C. Scott en 1975) en fait n'est pas un soliton mais une manifestation due au spectre continu. Une des conséquences intéressantes est de comprendre l'origine de la décroissance anormale du pic Raman.
2 - Solution des équations de la Diffusion Raman Stimulée sur la demi-droite et application à la création de véritables solitons Raman, en collaboration avec A. Mikhailov (Landau institute - Leeds univ.). On a ici le premier exemple d'un problème de conditions aux bords intégrable sur le demi-axe avec une solution explicite. Le principal résultat de ce travail est d'avoir montré que le processus SRS génère naturellement des solitons (par paire). De plus ces solitons Raman ne sont pas observables dans l'intensité de l'onde laser sortante et le problème de leur observation expérimentale est toujours ouvert.

Chercheurs et thèmes :
FATEEV Vladimir (Dr): Théories quantiques des champs intégrables, Systèmes statistiques à 2 dimensions.
LEON Jérôme (Pr): Méthode spectrale inverse et applications.
MANNA Miguel (Mc): Méthodes asymptotiques.
Publications :
V.Fateev, V.Kazakov and P.Wiegmann, Large N chiral field in two dimensions, Phys. Rev. Lett. 73, 1750 (1995)
V.Fateev, The duality between two-dimensional integrable field theories and sigma models, Phys. Lett. B357, 397 (1995)
C. Claude, J. Leon, Theory of Pump Depletion and Spike Formation in Stimulated Raman Scattering, Phys. Rev. Lett., 74, 3479 (1995)
M. Boiti, J. Leon. F. Pempinelli, Nonlinear Discrete Systems with Nonanalytic Dispertion Relations, J. Math. Phys., 37, 2824 (1996)
J. Leon et A. V. Mikhailov, Raman solitons and Raman spikes, /solv-int/9703007 (1997)
R.A Kraenkel, M.A. Manna, V. Merle, J.C Montero and J.G. Pereira, Multiple-time higher-order perturbation analysis of the regularized long-wave equation. Physical Review E 54, 2976 (1996)
M. A. Manna and V.Merle, Asymptotic dynamics of short waves in nonlinear dispersive models, à paraître dans Phys. Rev. E
R. A. Kraenkel and M. A. Manna Nonlinear instabilities of short waves, soumis á Phys. Rev. Lett.
Adresses :
LEON Jérôme : leon@lpm.univ-montp2.fr
MANNA Miguel : manna@lpm.univ-montp2.fr
FATEEV Vladimir : fateev@lpm.univ-montp2.fr

Structures optiques Labo Photophysique Moléculaire, Bat 210 Université de Paris sud 91 405 Orsay cedex

Thèmes et résultats marquants:
1) Propagation de la lumiére dans une cavité contenant une vapeur de Rubidium
2) Emission multiconique et les structures localisées dans la cavité contenant des atomes à deux niveaux
3) Les structures transverses de la lumière se propageant dans un DOPO (oscillateur paramétrique dégénéré)
Prospectives: étude de l'oscillateur paramétrique non dégénéré (Trois champs), et propagation de la lumiere dans un milieu photoréfractif (en collaboration avec l'expérience de Lille)
Chercheurs et thèmes principaux.
M.Le Berre, A.Tallet, D.Leduc, E.Ressayre
Publications : D.Leduc, M.Leberre, E.Ressayre, A.Tallet, Opt.Comm.130,181,(1996)
M.Le Berre,S.Patrascu,E.Ressayre, A.Tallet, Phys.Rev.A sous presse
M.Le Berre,D.Leduc,E.Ressayre,and A.Tallet, Phys.Rev.A 54,3428,(1996)
M.Le BERRE,E.Ressayre,A.Tallet, Chaos Solitons and Fractals, sous presse
Adresses :
M.Le Berre, A.Tallet, D.Leduc, E.Ressayre
Tel: 01 69 15 73 92, et 01 69 15 72 41; Fax 01 69 15 67 77
email leb(ou tal, ou res)@psisun.u-psud.fr

Le problème du polaron dans les systémes modèles de protéines : un point de vue expérimental Groupe de Dynamique des Phases Condensées. cc 26 Université Montpellier-2 Place E. Bataillon 34095 Montpellier cedex 5 Thèmes et résultats marquants: Nous avons étudié la spectroscopie "anormale" observée dans plusieurs composés organiques contenant des réseaux de liaisons-hydrogène >N-H....0=C< intermoléculaires , ainsi que leur structure par diffraction de neutrons et les spectres RMN du 13C . Différents modèles théoriques sont proposés pour expliquer les modes anormaux,observés en infrarouge et Raman . Le modèle du "polaron" fait intervenir un couplage non-linéaire entre des vibrations internes et des phonons de basse énergie,créant un mode localisé qui donne expérimentalement des bandes d'absorption supplémentaires . Cette théorie est controversée et d'autres auteurs affirment que le proton subit un échange dynamique dans un double puits de potentiel. Nous avons observé ces modes anormaux dans plusieurs familles de composés.Ce phénomène est donc moins marginal qu'on ne le pensait. Nos mesures de diffraction de neutrons écartent l'hypothèse du transfert de proton dans un double puits. Bien que les variations d'intensités mesurées des modes anormaux soient en accord raisonable avec les prédictions du modèle des "polarons", on n'a toujours pas de preuve directe de leur existence. Nous ferons le point des expériences récentes et des projets.

Chercheurs et thèmes principaux
Barthes Mariette - mariette@gdpc.univ-montp2.fr tél. 04 67 14 34 19 - Fax 04 67 14 46 37
Morus Olivier
Rarivomanantsoa Michael
Publications : M.Barthes, M. Ribet "Compared 13C NMR spectra of Acetanilide and N-methylacetamide", Berichte der Bunsengesellschaft, sous presse (1997) M.Barthes, M. Ribet "Dynamics of crystallized peptide chains" in "Biological Macromolecular Dynamics", Proc. Workshop on Inelastic and Quasielastic Neutron Scattering in Biology, ILL Grenoble 1996, Eds S.Cusack et al. Adenine Press (1997)
M.Barthes, G.De Nunzio, M. Ribet,"Polarons or proton transfer in chains of peptide groups", Synthetic Metals v.76,337, (1996)
M.Barthes, "Nonlinear Excitations in Molecular Crystals with chains of peptide groups" Cours de l'Ecole des Houches, in "Nonlinear Excitations in Biomolecules" Ed. M. Peyrard, Springer and Ed. de Physique (1995)
S.Johnson,J.Eckert,M.Barthes,R.Mc Mullan "Crystal Structure of Acetanilide at 15K and 295K by neutron diffraction", J.Phys.Chem.99,16253,(1995)
Adresses
Barthes Mariette - mariette@gdpc.univ-montp2.fr
tel. 04 67 14 34 19 - Fax 04 67 14 46 37

Physique non linéaire Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne Université de Lille 1 59655 Villeneuve d'Ascq cedex

Thèmes :
L'optique non linéaire est non seulement un champ particuliet de la physique non linéaire. C'est aussi un domaine ou les enjeux industriels (traitement des images, applications des lasers, télécom.,... sont importants et proches des préoccupations des physiciens de base. Notre groupe a une approche expérimentale de la physique non linéaire dans des lasers d'intérêt industriel (lasers CO2, à fibre, microlasers). Dans un premier temps, les outils de la dynamique non linéaire se sont avérés performants pour expliquer les effets chaotiques observés dans ces dispositifs. Depuis plusieurs années nous nous intéressons à l'émergence des structures spatiales et spatio-temporelles dans ces systèmes.
L'optique apporte (au moins) trois spécificités:
- le paramètre d'ordre , ici le champ électrique, peut être une grandeur vectorielle.
- les fréquences optiques du champ constituent une "coordonnée spatiale" additionnelle.
- enfin les échelles de temps sont sensiblement plus courtes (~10-3 à 10-9 s)
que celles rencontrées dans d'autres domaines.

Actuellement notre activité est essentiellement orientée vers la compréhension de l'établissement de la dynamique spatio-temporelle dans les systèmes optiques spatialement ou spectralement étendus. Plus spécifiquement, on présentera quelques résultats récents obtenus sur :
- les structures spatiales observées expérimentalement dans les lasers CO2 ou les oscilateurs à gain photoréfractif à grand nombre de Fresnel (1).
- l'état d'avancement des travaux sur les structures dans les microlasers
- les instabilités spectrotemporelles dans les lasers à spectre large (2).

Publications :
(1) E. Louvergneaux, D. Hennequin, D. Dangoisse and P. Glorieux,Transverse mode competition in a CO2 laser Phys. Rev A53 (1996), 4435
J. Farjas, D. Hennequin, D. Dangoisse and P. Glorieux, On symmetries in the transition to turbulence in optics, Phys. Rev. A, jan 1997
(2) C. Szwaj, S. Bielawski and D. Derozier, Propagation of waves in the spectrum of a multimode laser Phys. Rev. Lett. 77 ,(1996), 4540
G. Boulant, S. Bielawski, D. Derozier and M. Lefranc, Experimental observation of a chaotic attractor with a reverse horseshoe topological structure Phys. Rev. E55 (1997), R3801

Adresses :
Pierre Glorieux ; Pierre.Glorieux@univ-lille1.fr

Dynamique Nonlinéaire en Optique Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne Université des Sciences et Technologies de Lille Bat P5 - 59655 Villeneuve d'Ascq Cedex Thèmes et résultats marquants:
a) résultats essentiels :
Dynamique des lasers á fibre (dynamique temporelle) : mise en évidence de nouvelles échelles de temps- dynamique d'antiphase
Dynamique spectrale (dynamique spatio-temporelle) : mise en évidence d'un nouveau système spatio-temporelle á une dimension spatiale, instabilité analogue á celle de Faraday
Dynamique des Lasers Brillouin á fibre:étude global de la dynamique et détermination des zones de stabilité et d'instabilité, effet de la polarisation
Contrôle du chaos
Analyse du chaos-Analyse Topologique: caractérisation du chaos de basse dimensionnalité grace á la théorie des noeuds. mise en évidence de nouvelles structures chaotiques
b) projets :
Dynamique Spatio-temporelle dans les OPO
Caractérisation du chaos de grande dimension
Chercheurs et thèmes principaux :
Serge Bielawski
Dominique Derozier
Marc Lefranc
Stephane Randoux
Majid Taki
Hassina Zegglache
Jaouad Zemmouri
Publications :
G. Boulant, S. Bielawski, D. Derozier, M. Lefranc, Experimental observation of a chaotic attractor with a reverse horseshoe topological structure, Phys. Rev. E 55 R3801-3804 (1997)
S. Randoux, V. Lecoeuche and J. Zemmouri, Polarization instabilities and antiphase dynamics in a Brillouin fiber ring laser, Phys. Rev. A 56 1717-1720 (1997)
C. Szwaj, S. Bielawski and D. Derozier, Propagation of waves in the spectrum of a multimode laser, Phys. Rev. Lett. 77, 4540-4543 (1996)
S. Bielawski, D. Derozier, Dynamics of a Nd-Doped Fiber laser : C.W. and Self-Pulsing Regimes, Stabilization, J. Phys.III (FRANCE)5 251-268 (1995)
-V. Lecoeuche, B. Segard and J. Zemmouri, Modes of destabilization of Brillouin fiber ring lasers, Opt. Comm. 134 547-558 (1997)
Adresses :
S. Bielawski tel 03 20 43 68 25 ; Serge.Bielawski@univ-lille1.fr
D. Derozier tel 03 20 43 68 25 ; Dominique.Derozier@univ-lille1.fr
M. Lefranc tel 03 20 43 48 06 ; Marc.Lefranc@univ-lille1.fr
M. Taki tel 03 20 43 48 06 ; Majid.Taki@univ-lille1.fr
H. Zegglache tel 03 20 43 47 81 ; Hassina.Zegglache@univ-lille1.fr
J. Zemmouri tel 03 20 43 46 32 ; Jaouad.Zemmouri@univ-lille1.fr