Conception, modélisation et réalisation d'une source cohérente de forte énergie accordable dans le moyen infrarouge

Conception, modélisation et réalisation d'une source cohérente de forte énergie accordable dans le moyen infrarouge PDF Author: Gabriel Mennerat
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Languages : fr
Pages : 450

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Cette thèse expérimentale et théorique est consacrée à la conversion de fréquences optiques à forte énergie en régime impulsionnel nanoseconde pour l’émission d’un faisceau spectralement fin dans la bande 2-22 μm. Une étude bibliographique approfondie et une analyse globale ont abouti à la réalisation d’un système comportant un oscillateur paramétrique optique (OPO) suivi d’un étage à différence de fréquences. Pompé à 1,06 μm par un laser à YAG :Nd déclenché à la cadence de 10Hz, cet OPO, basé sur un cristal non-linéaire de niobate de lithium (LiNbO3) ou de KTP (KTiOPO4) et muni d’éléments d’affinement spectral intracavité, émet deux ondes accordables entre 1,8 et 2,6 μm. Les énergies maximales produites vers 2 μm en sortie d’OPO sont d’environ 500 mJ sans affinement spectral (soit un rendement proche de 50%) et comprises entre 100 et 350 mJ selon la finesse spectrale désirée (5 à 30GHz). Ces deux ondes sont à leur tour converties dans un étage mélangeur soustractif de fréquences à cristaux semiconducteurs de séléniure de cadmium (CdSe), de séléniure de gallium (GaSe), de TAS (TL3AsSe3) et de sélénogallate d’argent (AgGaSe2). Des impulsions d’énergie comprises entre 10 et 2 mJ ont été obtenues dans la bande 10-22 μm dans le CdSe. Les cristaux de GaSe nous ont permis de produire jusqu’à 1,5 mJ entre 6 et 19,2 μm. Nous avons aussi effectué la première démonstration de conversion paramétrique de fréquences dans le TAS en émettant une onde continûment accordable de 6,5 à 12 μm. Un code de simulation numérique d’OPO nanosecondes à spectre large a été réalisé en tenant compte des phénomènes physiques de diffraction anisotrope, de double réfraction, d’absorption et de polarisation non-linéaire quadratique. Confronté aux caractérisations énergétiques, spectrales, temporelles et spatiales des trois ondes générées, ce code nous a permis de mettre en évidence des effets d’absorption non-linéaire dans les cristaux mélangeurs.

Conception, modélisation et réalisation d'une source cohérente de forte énergie accordable dans le moyen infrarouge

Conception, modélisation et réalisation d'une source cohérente de forte énergie accordable dans le moyen infrarouge PDF Author: Gabriel Mennerat
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Cette thèse expérimentale et théorique est consacrée à la conversion de fréquences optiques à forte énergie en régime impulsionnel nanoseconde pour l’émission d’un faisceau spectralement fin dans la bande 2-22 μm. Une étude bibliographique approfondie et une analyse globale ont abouti à la réalisation d’un système comportant un oscillateur paramétrique optique (OPO) suivi d’un étage à différence de fréquences. Pompé à 1,06 μm par un laser à YAG :Nd déclenché à la cadence de 10Hz, cet OPO, basé sur un cristal non-linéaire de niobate de lithium (LiNbO3) ou de KTP (KTiOPO4) et muni d’éléments d’affinement spectral intracavité, émet deux ondes accordables entre 1,8 et 2,6 μm. Les énergies maximales produites vers 2 μm en sortie d’OPO sont d’environ 500 mJ sans affinement spectral (soit un rendement proche de 50%) et comprises entre 100 et 350 mJ selon la finesse spectrale désirée (5 à 30GHz). Ces deux ondes sont à leur tour converties dans un étage mélangeur soustractif de fréquences à cristaux semiconducteurs de séléniure de cadmium (CdSe), de séléniure de gallium (GaSe), de TAS (TL3AsSe3) et de sélénogallate d’argent (AgGaSe2). Des impulsions d’énergie comprises entre 10 et 2 mJ ont été obtenues dans la bande 10-22 μm dans le CdSe. Les cristaux de GaSe nous ont permis de produire jusqu’à 1,5 mJ entre 6 et 19,2 μm. Nous avons aussi effectué la première démonstration de conversion paramétrique de fréquences dans le TAS en émettant une onde continûment accordable de 6,5 à 12 μm. Un code de simulation numérique d’OPO nanosecondes à spectre large a été réalisé en tenant compte des phénomènes physiques de diffraction anisotrope, de double réfraction, d’absorption et de polarisation non-linéaire quadratique. Confronté aux caractérisations énergétiques, spectrales, temporelles et spatiales des trois ondes générées, ce code nous a permis de mettre en évidence des effets d’absorption non-linéaire dans les cristaux mélangeurs.

Mise en opération d'une source picoseconde de rayonnement infrarouge lointain [ressource électronique]

Mise en opération d'une source picoseconde de rayonnement infrarouge lointain [ressource électronique] PDF Author: Rivière, Christophe
Publisher: Québec : Université Laval
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Languages : fr
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Les propriétés non linéaires des matériaux dans la gamme infrarouge lointain ont été relativement peu étudiées. Ce phénomène est dû à l'absence, jusqu'à tout récemment, de sources dans cette gamme qui soient à la fois cohérentes et intenses. Certains lasers moléculaires et les lasers à électrons libres ont permis de pallier ce manque. Cependant ces sources sont soit difficilement accordables, soit très onéreuses et volumineuses. Nous présentons ici une source dite optoélectronique qui est cohérente, potentiellement accordable entre 17 et 600 æm, intense, peu volumineuse et peu coûteuse. La première partie du projet a consisté à développer l'aspect d'accordabilité de la source au moyen du battement entre deux faisceaux laser. Nous avons montré qu'une méthode de réinjection de photons cohérents permettait d'augmenter significativement le contraste de battements de fréquence entre 0.5 et plus de 15 THz. Ces battements ont ensuite été amplifiés et utilisés pour générer un rayonnement infrarouge lointain à 180 et 510 æm avec une énergie de 0.4 æJ.

Etude à haute résolution des spectres infrarouges de vibration - rotation d'hydracides gazeux

Etude à haute résolution des spectres infrarouges de vibration - rotation d'hydracides gazeux PDF Author: Pierre Niay
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Languages : en
Pages : 396

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La mesure des nombres d'onde des raies de vibration rotation des molécules hi, di, hcl, dcl a été utilisée pour déterminer les paramètres moléculaires et les coefficients du potentiel de Ounham par des méthodes numériques différentes. Détermination des éléments de matrice d'un oscillateur anharmonique par une méthode de perturbation. Description des principales méthodes pour produire des émissions cohérents dans l'IR proche. Mise au point de 2 types de sources cohérentes. Réalisation et étude d'un laser infrarouge accordable fonctionnant par différence de fréquence entre 2 lasers accordables visibles et création d'une radiation cohérente IR par conversion Raman de fréquence dans des vapeurs métalliques alcalines

Réalisation d'une source accordable dans l'infrarouge lointain

Réalisation d'une source accordable dans l'infrarouge lointain PDF Author: Gérard Pascal Piau
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Languages : fr
Pages : 183

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Mélange non linéaire, sur une diode Schottky, du rayonnement issu d'un laser infrarouge lointain et d'un rayonnement de fréquence accordable entre 2 et 4 GHz

Source infrarouge accordable de haute énergie pour le pompage optique d'un amplificateur CO2 à 10 microns

Source infrarouge accordable de haute énergie pour le pompage optique d'un amplificateur CO2 à 10 microns PDF Author: Yacine Kassimi
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Languages : fr
Pages : 0

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Cette thèse représente plusieurs années de travaux principalement expérimentaux dans les domaines de l'optique non-linéaire et la génération d'harmoniques ainsi que dans celui des transitions laser de la molécule de CO2. Un historique des impulsions laser dans l'infrarouge est présenté en guise d'introduction. L'idée du pompage optique du CO2 est également abordée ainsi que son utilisation potentielle dans l'amplification d'impulsions de 10 microns dans la perspective de générer des harmoniques d'ordre élevé dans le domaine extrême ultraviolet / rayons X. Le premier chapitre décrit le montage expérimental pour l'amplification d'impulsions laser de 10 microns en utilisant le CO2 comme milieu de gain. Nous y présentons également la chaîne laser Ti:saphir stabilisée en phase du laboratoire du Professeur Witzel, avec son amplificateur paramétrique et son module de différence de fréquence, qui permet d'étendre le spectre dans l'infrarouge jusqu'à 20 microns. Ensuite nous décrivons le laser Nd:YAG utilisé comme pompe d'un l'oscillateur paramétrique de 2 microns, sujet principal de la thèse. Les trois chapitres suivants traitent de l'oscillateur paramétrique accordable hautement énergétique que nous avons développé durant de la thèse. Les principes de base de l'optique non-linéaire et du processus de génération de différence de fréquence sont d'abord présentés, ainsi que les paramètres de performances de l'oscillateur paramétrique avec différentes configurations. Nous poursuivons avec une caractérisation complète de l'OPO de 2 microns que nous avons développé, ce qui comprend les calculs effectués pour sa construction, la mesure de son énergie, de son accordabilité, de son facteur de qualité et la comparaison de deux configurations de miroirs différentes : simplement et doublement résonant. Finalement deux systèmes de mesure de longueurs d'onde dans l'infrarouge sont décrits, l'un basé sur l'automatisation d'un monochromateur de type Czerny-Turner et le second sur la détection des processus de somme de fréquence de l'OPO. Le chapitre qui suit aborde la conception et la fabrication de miroirs de couches minces. Une expertise dans la fabrication de miroirs et de revêtements anti-reflet à seuil de dommage élevé du visible jusqu'à 2.6 microns a été développée tout au long de la thèse. La plupart des optiques utilisées dans cette recherche ont été produites par nous-mêmes dans les installations du Centre d'optique, photonique et laser (COPL) de l'Université Laval. Finalement le dernier chapitre aborde l'amplification laser d'impulsions de 10 microns par pompage optique d'une cellule de CO2 à haute pression. Nous y expliquons la différence entre le pompage classique par décharge électrique et le pompage optique que nous désirons utiliser. Ensuite une définition des concepts d'absorption, de section efficace d'absorption, et du principe d'élargissement des raies d'absorption y est présentée. Pour conclure nous montrons un calcul de l'élargissement des raies d'absorption par la pression avec des mesures d'absorption du CO2 dans la zone de 2 microns.

Modélisation d'une source infrarouge non ponctuelle

Modélisation d'une source infrarouge non ponctuelle PDF Author: Nathalie FAURE-GEORGES
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Languages : fr
Pages : 128

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GENERATION D'INFRAROUGE LOINTAIN ACCORDABLE DANS LES HYDRACIDES

GENERATION D'INFRAROUGE LOINTAIN ACCORDABLE DANS LES HYDRACIDES PDF Author: Antonello De Martino
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Languages : fr
Pages : 94

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GENERATION OBTENUE PAR DIFFUSION RAMAN STIMULEE D'UNE SOURCE ELLE-MEME ACCORDABLE EN FREQUENCE. ETUDE THEORIQUE: CALCUL DU GAIN RAMAN QUASI RESONNANT, ETUDE DU CAS D'UNE MOLECULE DIATOMIQUE POLAIRE. APPLICATION NUMERIQUE A HF. INFLUENCE DES TRANSITIONS A UN PHOTON. REALISATION EXPERIMENTALE: ETUDE DE LA DIFFUSION RAMAN STIMULEE DANS HF DANS DES GUIDES ONDES CIRCULAIRES CREUX DE DIAMETRE, LONGUEURS, NATURES DIVERSES. RESULTAT: HF EST DE TOUS LES HYDRACIDES LE MEILLEUR "CANDIDAT" POUR COUVRIR UNE PART IMPORTANTE DU SPECTRE ENTRE 30 ET 300 MU . PUISSANCE ATTEIGNANT 300 KW

Conception et réalisation d'une source en ondes millimétriques utilisant un quintupleur de fréquence

Conception et réalisation d'une source en ondes millimétriques utilisant un quintupleur de fréquence PDF Author: Traian Antonescu
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Languages : fr
Pages : 202

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Modélisation des déperditions énergétiques dans une serre de verre chauffée par rayonnement infrarouge et influence d'un écran thermique [microforme]

Modélisation des déperditions énergétiques dans une serre de verre chauffée par rayonnement infrarouge et influence d'un écran thermique [microforme] PDF Author: Stéphane-P. Lemay
Publisher: National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada
ISBN: 9780612100749
Category :
Languages : fr
Pages : 590

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Étude à haute résolution des spectres infrarouges de vibration _ rotation d'hycracides gazeux

Étude à haute résolution des spectres infrarouges de vibration _ rotation d'hycracides gazeux PDF Author: Pierre Niay (auteur d'une thèse de sciences.)
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 396

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