AMPLIFICATION PARAMETRIQUE EN REGIME FEMTOSECONDE. APPLICATION AU DEVELOPPEMENT DE SOURCES FEMTOSECONDES ACCORDABLES DANS LE VISIBLE ET A L'IMAGERIE EN MILIEU DIFFUSANT PDF Download
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Author: Jennifer Watson
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 254
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Book Description
LES TRAVAUX PRESENTES DANS CE MEMOIRE CONCERNENT L'ETUDE DE L'AMPLIFICATION PARAMETRIQUE EN REGIME FEMTOSECONDE. ILS VISENT SURTOUT SON APPLICATION AU DEVELOPPEMENT DE SOURCES FEMTOSECONDES ACCORDABLES DANS LE VISIBLE. ILS TOUCHENT EGALEMENT A L'UTILISATION D'UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE OPTIQUE EN TANT QUE PORTE ULTRARAPIDE AMPLIFICATRICE POUR REALISER DE L'IMAGERIE EN MILIEU DIFFUSANT. LORS DE CETTE ETUDE, NOUS AVONS CONSTRUIT UNE CHAINE LASER FEMTOSECONDE BASEE SUR DES CRISTAUX DE SAPHIR DOPE AU TITANE. CETTE CHAINE PRODUISAIT DES IMPULSIONS A 780 NM DE 100 FS DE DUREE ET DE PLUS DE 1 MJ D'ENERGIE A UN TAUX DE REPETITION DE 20 HZ. ELLE NOUS A AINSI PERMIS D'EFFECTUER DES ETUDES SUR L'EMISSION CONIQUE QUI ACCOMPAGNE LA GENERATION D'UN CONTINUUM DE LUMIERE BLANCHE EN MILIEU SOLIDE. UNE ANALYSE DE NOS OBSERVATIONS EXPERIMENTALES DANS LE CONTEXTE DE THEORIES PHYSIQUES CONNUES TELLES LA GENERATION RAMAN, LE MELANGE A QUATRE ONDES ET L'EFFET CERENKOV NOUS A AMENES A CONCLURE QU'AUCUNE THEORIE NE PERMET ACTUELLEMENT DE DECRIRE CE PHENOMENE. NOUS AVONS ENSUITE CONSTRUIT UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE OPTIQUE AFIN DE REALISER UNE SOURCE COHERENTE FEMTOSECONDE ACCORDABLE DANS LE VISIBLE. CETTE SOURCE DELIVRE DES IMPULSIONS SUBPICOSECONDES DE PLUS DE 4J ET ACCORDABLES DE 470 NM A 700 NM. NOUS AVONS COMPARE SES PERFORMANCES A CELLES D'UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE INJECTE PAR UN CONTINUUM SPECTRAL. CETTE DEUXIEME SOURCE AVAIT L'AVANTAGE DE PRODUIRE DES IMPULSIONS PLUS COURTES (200 FS). EN REVANCHE, L'ENERGIE DE CES IMPULSIONS ETAIT MOINS ELEVEE (1 J), MOINS STABLE, ET LEURS PROFILS SPATIAUX ETAIENT MOINS BEAUX. ENFIN, EN SE SERVANT D'UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE, NOUS AVONS REUSSI A DETECTER UNE MIRE A TRAVERS 20 LIBRES PARCOURS MOYENS D'UNE SOLUTION AQUEUSE DE MICROSPHERES DE LATEX AVEC UNE RESOLUTION SPATIALE DE L'ORDRE DE 200 M. NOUS AVONS AINSI DEMONTRE LA POSSIBILITE D'UTILISER L'AMPLIFICATION PARAMETRIQUE POUR REALISER DE L'IMAGERIE EN MILIEU DIFFUSANT
Author: Jennifer Watson
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Languages : fr
Pages : 254
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LES TRAVAUX PRESENTES DANS CE MEMOIRE CONCERNENT L'ETUDE DE L'AMPLIFICATION PARAMETRIQUE EN REGIME FEMTOSECONDE. ILS VISENT SURTOUT SON APPLICATION AU DEVELOPPEMENT DE SOURCES FEMTOSECONDES ACCORDABLES DANS LE VISIBLE. ILS TOUCHENT EGALEMENT A L'UTILISATION D'UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE OPTIQUE EN TANT QUE PORTE ULTRARAPIDE AMPLIFICATRICE POUR REALISER DE L'IMAGERIE EN MILIEU DIFFUSANT. LORS DE CETTE ETUDE, NOUS AVONS CONSTRUIT UNE CHAINE LASER FEMTOSECONDE BASEE SUR DES CRISTAUX DE SAPHIR DOPE AU TITANE. CETTE CHAINE PRODUISAIT DES IMPULSIONS A 780 NM DE 100 FS DE DUREE ET DE PLUS DE 1 MJ D'ENERGIE A UN TAUX DE REPETITION DE 20 HZ. ELLE NOUS A AINSI PERMIS D'EFFECTUER DES ETUDES SUR L'EMISSION CONIQUE QUI ACCOMPAGNE LA GENERATION D'UN CONTINUUM DE LUMIERE BLANCHE EN MILIEU SOLIDE. UNE ANALYSE DE NOS OBSERVATIONS EXPERIMENTALES DANS LE CONTEXTE DE THEORIES PHYSIQUES CONNUES TELLES LA GENERATION RAMAN, LE MELANGE A QUATRE ONDES ET L'EFFET CERENKOV NOUS A AMENES A CONCLURE QU'AUCUNE THEORIE NE PERMET ACTUELLEMENT DE DECRIRE CE PHENOMENE. NOUS AVONS ENSUITE CONSTRUIT UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE OPTIQUE AFIN DE REALISER UNE SOURCE COHERENTE FEMTOSECONDE ACCORDABLE DANS LE VISIBLE. CETTE SOURCE DELIVRE DES IMPULSIONS SUBPICOSECONDES DE PLUS DE 4J ET ACCORDABLES DE 470 NM A 700 NM. NOUS AVONS COMPARE SES PERFORMANCES A CELLES D'UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE INJECTE PAR UN CONTINUUM SPECTRAL. CETTE DEUXIEME SOURCE AVAIT L'AVANTAGE DE PRODUIRE DES IMPULSIONS PLUS COURTES (200 FS). EN REVANCHE, L'ENERGIE DE CES IMPULSIONS ETAIT MOINS ELEVEE (1 J), MOINS STABLE, ET LEURS PROFILS SPATIAUX ETAIENT MOINS BEAUX. ENFIN, EN SE SERVANT D'UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE, NOUS AVONS REUSSI A DETECTER UNE MIRE A TRAVERS 20 LIBRES PARCOURS MOYENS D'UNE SOLUTION AQUEUSE DE MICROSPHERES DE LATEX AVEC UNE RESOLUTION SPATIALE DE L'ORDRE DE 200 M. NOUS AVONS AINSI DEMONTRE LA POSSIBILITE D'UTILISER L'AMPLIFICATION PARAMETRIQUE POUR REALISER DE L'IMAGERIE EN MILIEU DIFFUSANT
Author: MARCO.. CAVALLARI
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Languages : fr
Pages : 156
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CETTE THESE EST CONSACREE A L'ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE D'UN OSCILLATEUR PARAMETRIQUE OPTIQUE (OPO) FEMTOSECONDE DANS LE VISIBLE, SON AMPLIFICATION PARAMETRIQUE ET SON APPLICATION DANS UNE EXPERIENCE DE DIFFUSION RAMAN ANTI-STOKES COHERENTE (DRASC) RESOLUE EN TEMPS. L'OPO, BASE SUR UN CRISTAL DE BBO, EST POMPE PAR LE SECOND HARMONIQUE D'UN LASER TI:SAPHIR, A 400 NM, GENERE LUI AUSSI DANS UN CRISTAL DE BBO. LES IMPULSIONS QU'IL EMET, ACCORDABLES ENTRE 570 NM ET 700 NM, ONT UNE ENERGIE DE L'ORDRE DU NJ ET SE REPETENT A LA CADENCE DE REPETITION DE 82 MHZ. EN FONCTIONNEMENT NORMAL LEUR DUREE S'ELEVE A 200 FS ENVIRON MAIS L'INTRODUCTION D'UNE PAIRE DE PRISMES EN SILICE FONDUE DANS LA CAVITE LA FAIT DIMINUER JUSQU'A MOINS DE 20 FS (LIMITE ATTEINTE: 13 FS). MEME SANS LES PRISMES, POUR CERTAINES LONGUEURS D'ONDE ET ORIENTATIONS DU BBO LA DUREE DES IMPULSIONS DEVIENT TRES BREVE A LA SUITE D'EFFETS DU SECOND ORDRE EN CASCADE. L'INTERPRETATION DES RESULTATS EXPERIMENTAUX S'APPUIE SUR DES SIMULATIONS NUMERIQUES QUI PERMETTENT AUSSI DE COMPLETER L'ETUDE DE L'OPO, EN VARIANT DES PARAMETRES DIFFICILES A MODIFIER EXPERIMENTALEMENT. GRACE A LEUR AMPLIFICATION DANS UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE OPTIQUE BASE SUR UN CRISTAL DE BBO ET POMPE PAR LE SECOND HARMONIQUE D'UNE FRACTION DU FAISCEAU EMIS PAR UN AMPLIFICATEUR REGENERATIF A TI:SAPHIR, LES IMPULSIONS ATTEIGNENT UNE ENERGIE DE L'ORDRE DE 1000 NJ, TOUT EN AYANT UNE DUREE TRES BREVE (100 FS). UNE EXPERIENCE DE DRASC RESOLUE EN TEMPS A PERMIS DE MESURER LE TEMPS DE DECROISSANCE T#2 DU MODE NU-2 DE L'ACETONE SUR PLUSIEURS ORDRES DE GRANDEUR, AVEC UNE RESOLUTION TEMPORELLE D'ENVIRON 50 FS, CE QUI MONTRE LES POTENTIALITES DE LA SOURCE DEVELOPPEE DANS CETTE THESE
Author: Rysvan Maleck-Rassoul
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Languages : fr
Pages : 169
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CE MEMOIRE PRESENTE L'ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DE LA CONVERSION DE FREQUENCE D'IMPULSIONS LASERS FEMTOSECONDES PAR DOUBLEMENT DE FREQUENCE ET AMPLIFICATION PARAMETRIQUE. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS AVONS ETUDIE LA GENERATION DE SECOND HARMONIQUE D'IMPULSIONS FEMTOSECONDES DANS DES CRISTAUX DE KDP DE DIFFERENTES LONGUEURS. NOUS AVONS PU DEMONTRER QU'AU VOISINAGE DE L'ACCORD DE PHASE LES PHENOMENES DE CASCADES ET DE MODULATION DE PHASE MODIFIENT CONSIDERABLEMENT LE SPECTRE ET LA STRUCTURE TEMPORELLE DES IMPULSIONS HARMONIQUES GENEREES. CETTE OBSERVATION EXPERIMENTALE NOUS A PERMIS DE PROPOSER UNE METHODE DE MESURE SIMPLE ET DIRECTE DE LA SUSCEPTIBILITE NON LINEAIRE EFFECTIVE DU CRISTAL. CETTE ETUDE NOUS A EGALEMENT PERMIS DE NOUS PLACER DANS LES CONDITIONS EXPERIMENTALES LES PLUS ADAPTEES AU DOUBLAGE D'IMPULSIONS TI-SAPHIR FEMTOSECONDES DANS UN CRISTAL DE BBO. IMPULSIONS HARMONIQUES QUE NOUS AVONS UTILISEES POUR POMPER UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE OPTIQUE FEMTOSECONDE UTILISANT UN AUTRE CRISTAL DE BBO INJECTE PAR CONTINUUM DE LUMIERE BLANCHE ET FONCTIONNANT DANS LE DOMAINE VISIBLE. L'AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE OPTIQUE DEVELOPPE FOURNIT DES IMPULSIONS D'ENVIRON 100 FEMTOSECONDES (10##1#3 S) AYANT DES ENERGIES DE L'ORDRE DE QUELQUES J SUR L'ENSEMBLE DU DOMAINE VISIBLE. NOUS AVONS DETAILLE LES CRITERES EXPERIMENTAUX PERMETTANT D'OBTENIR UN FONCTIONNEMENT STABLE (3%), UN RENDEMENT DE CONVERSION IMPORTANT (25%) ET UNE QUALITE MODALE ET SPECTRALE ELEVEE. NOUS AVONS EGALEMENT MIS AU POINT UN SYSTEME ELECTRONIQUE PERMETTANT UNE COMPENSATION AUTOMATIQUE DU RETARD ENTRE LES IMPULSIONS POMPES ET CONTINUUM CONDUISANT AINSI A UNE OPTIMISATION DU RENDEMENT DE CONVERSION DE L'OPA. ENFIN, NOUS AVONS MIS AU POINT UNE SIMULATION NUMERIQUE TEMPORELLE QUI PERMET DE CORRECTEMENT RENDRE COMPTE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBSERVES.
Author: Stéphane Fournier
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Languages : fr
Pages : 188
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CE MANUSCRIT EST CONSACRE A LA GENERATION ET L'AMPLIFICATION D'IMPULSIONS ULTRA-BREVES ACCORDABLES EN REGIME KILOHERTZ. CETTE ETUDE EST APPLIQUEE A LA PRODUCTION D'IMPULSIONS AUSSI COURTES QUE 20 FS DANS UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE OPTIQUE PROCHE INFRA-ROUGE. LES LASERS FEMTOSECONDES UTILISES POUR LES EXPERIENCES D'AMPLIFICATION PARAMETRIQUE REPOSENT SUR LA TECHNIQUE D'AMPLIFICATION A DERIVE DE FREQUENCE. LE CHAPITRE 2 S'ATTACHE A METTRE EN EVIDENCE LES LIMITATIONS DE CETTE CONFIGURATION EN REGIME KILOHERTZ, ET PROPOSE UNE SOLUTION ORIGINALE POUR CONTOURNER LES EFFETS THERMIQUES DELETERES. APRES AVOIR INTRODUIT LA CONDITION D'ACCORD DE PHASE ET LES GRANDEURS CARACTERISTIQUES DE L'INTERACTION A TROIS ONDES DANS LES MILIEUX NON-LINEAIRES BIREFRINGENTS, LE CHAPITRE 3 EN PRESENTE UNE MODELISATION SEMI-ANALYTIQUE. CELLE-CI PERMET DE DEMONTRER QUE L'ON PEUT TIRER PARTI DE CERTAINS PHENOMENES A PRIORI INDESIRABLES POUR COMPRIMER LES IMPULSIONS PRODUITES. LE CHAPITRE 4 DECRIT LE DIMENSIONNEMENT ET LES PERFORMANCES D'UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE FEMTOSECONDE VISIBLE. EN OUTRE, LA PRISE EN COMPTE DU PARAMETRE D'ACCROISSEMENT DE LA DERIVE EN FREQUENCE PERMET DE DEGAGER UNE CONDITION DE COMPRESSIBLITE DES IMPULSIONS AMPLIFIEES. LES NON-LINEARITES DU TROISIEME ORDRE SONT SIGNIFICATIVES POUR LES IMPULSIONS TRES INTENSES. DE PLUS, CERTAINES CONDITIONS EXPERIMENTALES FAVORISENT LES CASCADES NON-LINEAIRES DU DEUXIEME ORDRE, EQUIVALENTES A UN EFFET KERR INDUIT. LE CHAPITRE 5 PRESENTE LA CONCEPTION ET LA REALISATION D'UN AMPLIFICATEUR PARAMETRIQUE FEMTOSECONDE PROCHE INFRA-ROUGE, QUI PERMET UNE COMPRESSION SIGNIFICATIVE DES IMPULSIONS AMPLIFIEES A CERTAINES LONGUEURS D'ONDE. L'INTERPRETATION DES RESULTATS EXPERIMENTAUX, QUI REPOSE PARTIELLEMENT SUR LES CASCADES NON-LINEAIRES, S'APPUIE SUR DES SIMULATIONS NUMERIQUES INTEGRANT LES CINQ ONDES MISES EN JEU DANS LE PROCESSUS.
Author: Nelly Deguil-Robin
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Languages : fr
Pages : 203
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Book Description
Le premier objectif est de concevoir une source accordable large bande émettant dans le proche infrarouge. Cette source est construite et l'accordabilité démontrée de 950 à 1200 nm. Elle est actuellement testée comme nouvelle source excitatrice en microscopie à deux photons. Sa structure compacte (20*60 cm)vient s'ajouter comme extension à un oscillateur de même dimension. L'idée d'accorder extérieurement un laser issu d'un oscillateur femtoseconde rend le système convivial et facile d'utilisation sans alignements périlleux. L'utilisation d'une fibre peu dispersive sur la gamme spectrale considérée permet au système de fournir des impulsions femtosecondes (200 fs) et des puissances moyennes de l'ordre de la dizaine de mW. Le deuxième objectif est d'étudier et de construire un amplificateur fibré pompé par diode, basé sur l'ion actif ytterbium, et capable d'atteindre des régimes de fortes puissances moyennes. Le travail se concentre lors sur le développement de sources fibrées continues et amplifiées. Une attention particulière est portée quant au choix de la structure : des fibres double gaine sont utilisées car le pompage par des diodes de forte puissance y est permis. La source continue n'est constituée que de la fibre, pompée continûment à 976 nm à une extrémité, et d'un miroir de fin de cavité. Les résultats obtenus sont très performants (50 % de rendement), reproductibles et accordables spectralement (1015 nm-1060 nm). La source amplifiée présente un système à dérive de fréquence. L'amplificateur, de configuration simple, ne nécessite pas de refroidissement extérieur. Il est injecté par unoscillateur femtoseconde dont les impulsions sont étirées temporellement au préalable. Des fortes puissancesmoyennes (10 W) sont obtenues à haute cadence (10 MHz) et des fortes énergies (100 μJ) sont accessibles à basse cadence (40 KHz). Ces résultats confirment le fort potentiel des systèmes fibrés et s'inscrivent totalement dans la course aux lasers de forte puissance.
