Réciprocité dans les phénomènes de transports cohérents de la lumière // Reciprocity in coherent light transport phenomena

Les fibres optiques multimodes font l'objet d'études très actives en vue des avancées technologiques attendues dans le domaine des télécommunications ou de l'imagerie. Néanmoins, la dispersion et le couplage des modes posent des problèmes de mise en œuvre pratique.

Ce sujet de thèse est un projet de recherche fondamentale inspiré par cette question qui vise à étudier la diffusion de la lumière dans les fibres optiques multimodes avec un désordre contrôlé. Des diffuseurs seront photo-inscrits dans les fibres à l'aide d'un dispositif local d'écriture directe par laser, et les propriétés de transport d'ondes cohérentes seront mesurées à travers la matrice de transmission de la fibre désordonnée. D'après la littérature sur le transport mésoscopique, on sait que la conductivité de ces fils quasi-1D désordonnés est affectée par la localisation faible, un phénomène induit par la réciprocité. Au cours de la thèse, nous prévoyons de briser la réciprocité en plaçant les échantillons dans un champ magnétique pour induire un effet Faraday. Cela donnera de nouvelles indications sur les propriétés de transport, en plus des résultats obtenus en mesurant d'autres propriétés telles que la longueur de l'échantillon, le nombre de modes ou l'intensité du désordre. Les échantillons seront caractérisés en mesurant la matrice de transmission complète, ce qui ouvrira la voie à un contrôle cohérent des ondes dans de tels systèmes.
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Multimode optical fibers are the subject of very active research in view of the technological advances expected in the fields of telecommunications and imaging. However, mode dispersion and coupling pose practical implementation problems.

This PhD proposal is a fundamental research project inspired by this issue, which aims to study light scattering in multimode optical fibers with controlled disorder. Scatterers will be photo-inscribed into the fibers using a local direct laser writing device, and the coherent wave transport properties will be measured through the disordered fiber transmission matrix. From the mesoscopic transport literature, it is known that the conductivity of these disordered quasi-1D wires is affected by weak localization, a reciprocity-induced phenomenon. During the project, we plan to break reciprocity by placing the samples in a magnetic field to induce Faraday effect. This will provide new insights into the transport properties, in addition to the results obtained by measuring other properties such as sample length, number of modes, or disorder intensity. The samples will be characterized by measuring the complete transmission matrix, paving the way for coherent wave control in such systems.
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Début de la thèse : 01/10/2025
WEB : https://inphyni.univ-cotedazur.eu/sites/wacs

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ANR Financement d'Agences de financement de la recherche

Université Côte d'Azur

364 SFA - Sciences Fondamentales et Appliquées

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