Étude des non-linéarités d'ordre deux induites dans les verres et les fibres optiques PDF Download
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Author: Hugues Guillet de Chatellus
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Languages : fr
Pages : 245
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Book Description
Les non-linéarités optiques d'ordre deux sont a priori interdites dans les mi-lieux centrosymétriques comme les verres. Un traitement de polarisation thermique permet cependant d'induire une susceptibilité non-linéaire d'ordre deux, localisée principalement à la surface du verre. Nous avons dans un premier temps caractérisé le profil de cette non-linéarité de surface à l'aide d'une méthode de génération de second harmonique (GSH) en géométrie non-colinéaire, puis, pour la première fois, mis en évidence, par des mesures de GSH sur la tranche, une non-linéarité dans le volume de l'échantillon. La méthode originale utilisée permet aussi de caractériser la dynamique du phénomène, et d'en déduire un modèle microscopique de polarisation thermique. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la possibilité de contrôler la localisation de cette non-linéarité en utilisant une méthode d'effacement optique par des impulsions femtoseconde intenses, que nous avons mise en ceuvre pour créer et caractériser des réseaux non-linéaires. Le réseau linéaire associé a également été étudié. Nous avons par ailleurs mis en évidence et caractérisé un phénomène de polarisation optique ou photo-assistée, induit par des impulsions femtoseconde. En-fin, nous avons appliqué ces résultats à la polarisation thermique de fibres, puis à l'établissement, dans celles-ci, de conditions de quasi-accord de phase.
Author: Hugues Guillet de Chatellus
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Languages : fr
Pages : 245
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Book Description
Les non-linéarités optiques d'ordre deux sont a priori interdites dans les mi-lieux centrosymétriques comme les verres. Un traitement de polarisation thermique permet cependant d'induire une susceptibilité non-linéaire d'ordre deux, localisée principalement à la surface du verre. Nous avons dans un premier temps caractérisé le profil de cette non-linéarité de surface à l'aide d'une méthode de génération de second harmonique (GSH) en géométrie non-colinéaire, puis, pour la première fois, mis en évidence, par des mesures de GSH sur la tranche, une non-linéarité dans le volume de l'échantillon. La méthode originale utilisée permet aussi de caractériser la dynamique du phénomène, et d'en déduire un modèle microscopique de polarisation thermique. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la possibilité de contrôler la localisation de cette non-linéarité en utilisant une méthode d'effacement optique par des impulsions femtoseconde intenses, que nous avons mise en ceuvre pour créer et caractériser des réseaux non-linéaires. Le réseau linéaire associé a également été étudié. Nous avons par ailleurs mis en évidence et caractérisé un phénomène de polarisation optique ou photo-assistée, induit par des impulsions femtoseconde. En-fin, nous avons appliqué ces résultats à la polarisation thermique de fibres, puis à l'établissement, dans celles-ci, de conditions de quasi-accord de phase.
Author: Yves Quiquempois
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Languages : fr
Pages : 628
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La nature amorphe des verres de silice entraîne l'absence de susceptibilité non-linéaire d'ordre deux Chi( 2 ). Néanmoins, la possibilité de créer une susceptibilité Chi( 2 ) par la méthode de polarisation thermique a été démontrée en 1991. Cette méthode consiste à chauffer à une température optimale le matériau soumis à un champ électrique. Ce résultat est expliqué par l'apparition d'un champ électrique statique permanent dans le verre et par l'orientation d'entités hyperpolarisables durant la polarisation. Partant d'un modèle de conduction ionique, nous avons calculé les variations des susceptibilités Chi( 1 ) et Chi( 2 ) induites dans le matériau polarisé. Pour vérifier la validité de ce modèle, nous avons réalisé des expériences sur des lames de verre de compositions différentes (InfrasilTM 301, SuprasilTM I, verres germanosilicates) et dans des fibres optiques à structure évidée. Dans les échantillons massifs, nous avons utilisé la méthode des franges de Maker spatiales afin de caractériser la susceptibilité Chi( 2 ) créée. Cette méthode consiste à mesurer la puissance harmonique générée dans le verre en fonction de l'angle d'incidence d'un faisceau pompe sur l'échantillon. Nous avons amélioré les performances de cette méthode en mettant au point un montage original. Deux lentilles hémisphériques, placées de chaque coté de la lame polarisée, permettent d'atteindre des angles de propagation interne proche de 90°. Ainsi, nous avons montré que, dans les verres en InfrasilTM 301, la susceptibilité Chi( 2 ) créée est localisée dans une fine couche située près de la surface anodique, alors qu'elle existe dans tout le volume d'un verre de SuprasilTM I. L'étude de la polarisation thermique des fibres optiques a permis de déduire le sens du champ électrique créé dans le matériau. Le dispositif utilisé pour les mesures préfigure le commutateur ou le modulateur tout fibre qui pourrait s'appliquer à la technologie des télécommunications optiques.
Author: Sébastien Montant
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Languages : fr
Pages : 250
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LE TRAVAIL DE THESE PORTE SUR L'ETUDE DES NON LINEARITES OPTIQUES D'ORDRE DEUX ET TROIS DANS LES VERRES. L'ETUDE DES NON LINEARITES OPTIQUES D'ORDRE TROIS (NLOOT) DE DIFFERENTS VERRES A ETE REALISEE A L'AIDE DE MONTAGES POMPE - SONDE RESOLUS A L'ECHELLE FEMTOSECONDES. UNE CONTRIBUTION NON INSTANTANEE A LA NLOOT A ETE MISE EN EVIDENCE DANS DES VERRES A L'OXYDE DE TELLURE ET DES SILICATES DE PLOMB COMMERCIAUX EN UTILISANT UN MONTAGE OPTIMISE D'EFFET KERR OPTIQUE HETERODYNE POMPE - SONDE. LA COMPARAISON QUANTITATIVE DE NOS RESULTATS EXPERIMENTAUX AVEC CEUX OBTENUS DANS UNE EXPERIENCE DE DIFFUSION RAMAN A PERMIS DE DEMONTRER L'ORIGINE NUCLEAIRE DE CETTE CONTRIBUTION. LE RAPPORT DES CONTRIBUTIONS INSTANTANEE ET NON INSTANTANEE A LA NLOOT A ETE DETERMINE. UN NOUVEAU MONTAGE DE RESEAU TRANSITOIRE POMPE-SONDE UTILISANT DES IMPULSIONS FEMTOSECONDES A DERIVE EN FREQUENCE A PERMIT LA MESURE SPECIFIQUE DES DEUX COMPOSANTES NON INSTANTANEES INDEPENDANTES A LA NLOOT. LES METHODES PERMETTANT DE CONTROLER L'AMPLITUDE ET LE PROFIL SPATIAL DE LA NON LINEARITE OPTIQUE D'ORDRE DEUX (NLOOD) DE VERRES INDUITES PAR POLARISATION THERMIQUE ONT ETE DEMONTREES. NOUS MONTRONS QUE LA NLOOD INDUITE DEPEND DES PROPRIETES DE CONDUCTIVITE DES VERRES. DANS CE CADRE UN NOUVEL APPAREIL DE POLARISATION PERMETTANT DE CONTROLER LE COURANT CIRCULANT DANS L'ECHANTILLON AU COURS DU TRAITEMENT THERMIQUE A ETE REALISE. IL A PERMIS LA POLARISATION DE DIFFERENTES FAMILLES DE VERRES. LES INDICES NON LINEAIRES D'ORDRE DEUX INDUITS ONT ETE MESURES A L'AIDE DE DEUX MONTAGES DE GENERATION DE SECOND HARMONIQUE. DANS CES MATERIAUX UN EFFACEMENT OPTIQUE DE LA NLOOD INDUITE A ETE OBSERVE POUR LA PREMIERE FOIS. CE PHENOMENE, EXPLIQUE A L'AIDE D'UN MODELE SIMPLE, A ETE UTILISE POUR CREER UNE CONDITION DE QUASI - ACCORD DE PHASE PAR VOIE OPTIQUE DANS DES VERRES POLARISES. AU COURS DE CE PROCESSUS UN RESEAU LINEAIRE ASSOCIE A LA CREATION DE PHOTO CHARGE A L'ORIGINE DU PROCESSUS D'EFFACEMENT OPTIQUE A ETE MIS EN EVIDENCE.
Author: Claire Duchesne
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Languages : fr
Pages : 370
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L'ACCES AUX PROPRIETES OPTIQUES NON LINEAIRES DE MATERIAUX TELS QUE LES VERRES MINERAUX OUVRE DE NOUVELLES PERSPECTIVES DANS LE DOMAINE DU TRANSPORT DE L'INFORMATION PAR FIBRE OPTIQUE, VOIRE DANS CELUI DE LA COMMUTATION OPTIQUE FONCTIONNANT AVEC DES TEMPS DE REPONSE TRES BREFS (DOMAINE DE LA SUBPICOSECONDE). CONCRETEMENT, LEUR POTENTIALITE PEUT ETRE ESTIMEE PAR UNE FIGURE DE MERITE F, EXPRESSION D'UN COMPROMIS QUI DOIT ETRE TROUVE ENTRE LA NECESSITE D'ACCROITRE LA VITESSE ET L'AMPLITUDE DE CHANGEMENT D'INDICE DE REFRACTION ET L'OBLIGATION D'ATTENUER LA VARIATION THERMIQUE DE L'INDICE DUE A L'ECHAUFFEMENT DU MATERIAU QUE PROVOQUE L'INTENSITE DU FAISCEAU LUMINEUX. UNE ANALYSE DES CRITERES DE CHOIX DES MATERIAUX NOUS A CONDUIT A CENTRER CETTE PREMIERE ETUDE SUR DES VERRES DU SYSTEME NA#2O-TIO#2-P#2O#5. LES RESULTATS PEUVENT S'ANALYSER EN TERME DE RECONNAISSANCE DES ENTITES STRUCTURALES SE FORMANT DANS LES VERRES ET DE PERFORMANCES OBTENUES SUR LE PLAN DES NON LINEARITES OPTIQUES: L'ANALYSE STRUCTURALE DES VERRES EFFECTUEE ESSENTIELLEMENT PAR SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION DES RAYONS X A CONDUIT A L'IDENTIFICATION DES ENTITES HYPERPOLARISABLES A L'ORIGINE DES PROPRIETES NON LINEAIRES, A SAVOIR LES GROUPEMENTS TIO LES VALEURS DES INDICES NON LINEAIRES SE SITUENT UN PEU AU-DESSOUS DE CELLES DES VERRES CONTENANT DES IONS LOURDS. EN REVANCHE, L'ABSENCE DE TELS CONSTITUANTS A PERMIS D'ACCROITRE CONSIDERABLEMENT LES FACTEURS DE MERITE. DE CE POINT DE VUE, CES PHOSPHATES SE PLACENT SANS DOUTE EN TETE PAR RAPPORT A TOUS LES RESULTATS PUBLIES A CE JOUR. ENFIN, LA PERTINENCE DES VALEURS EXPERIMENTALES DES INDICES LINEAIRES ET NON LINEAIRES A PU ETRE MISE EN EVIDENCE PAR UNE TENTATIVE DE MODELISATION. CETTE APPROCHE REPOSE SUR LE MODELE DE M. E. LINES QUI A DECRIT LA REPONSE ELECTRONIQUE D'UN CRISTAL SOUS L'EFFET D'UNE PERTURBATION ELECTROMAGNETIQUE EN TERME DE PROCESSUS INTERIONIQUE PAR UNE ANALYSE DE LA LIAISON ANION-CATION
Author: Artem Malakho
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Languages : en
Pages : 164
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Les propriétés optiques nonlinéaires du deuxième ordre ont été induites par polarisation thermique dans des verres borophosphates ou borates de sodium et niobium. Les propriétés physico-chimiques et la recristallisation des verres ont été étudiées. Les valeurs des susceptibilités nonlinéaires d'ordre 2 ont été déterminées en fonction de la composition, des conditions de polarisation et du degré de cristallisation dans les verres. On observe notamment que la cristallisation de NaNbO3 dans des verres borates permet de gagner un ordre de grandeur. En parallèle, des matériaux cristallins vanadate de calcium et de bismuth ont été élaborés, leur susceptibilité non linéaire a été mesurée et corrélée à leurs structures et propriétés diélectriques.
Author: Duc Minh Nguyen
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Languages : fr
Pages : 244
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L’étude des effets optiques non-linéaires suscite un vif intérêt pour un large champ d'applications dans les systèmes de transmission optiques, comme la régénération des données ou le démultiplexage temporel. La réalisation de ces fonctions exige de nouvelles fibres ou guides d'ondes qui possèdent une très forte non-linéarité Kerr. Dans le cadre de cette thèse nous avons retenu l’étude de guides polymères et de fibres en verres de chalcogénures pour leur très fort coefficient non-linéaire n2 dont la valeur atteint 10000 respectivement 500 fois celui de la silice à la longueur d’onde de 1550 nm. Dans cette thèse, nous proposons de nouvelles méthodes de caractérisations non-linéaires de fibres et guides optiques. Ces méthodes permettent de déterminer simultanément le coefficient non-linéaire Kerr et la dispersion ainsi que d’améliorer la précision de mesure par rapport aux techniques précédentes. Une nouvelle solution d’analyse modale est également développée. La méthode permet non seulement de calculer le nombre de modes, mais aussi de déterminer la distribution de puissance entre les modes. Nous proposons ensuite la caractérisation et la démonstration d’effets non-linéaires dans deux nouvelles fibres microstructurées en verre de AsSe fabriquées en 2010 et 2011 par Perfos, Lannion et SRC, Rennes. Deux records de non-linéarité de 31300 W-1km-1 et 41000 W-1km-1 sont mesurés Pour la dernière fibre (fabriquée en 2011), la conversion de longueur d’onde à 10 GHz et 42,7 GHz a été réalisée avec une puissance d’entrée compatible avec les télécoms. Finalement, les conditions nécessaires à l’observation des effets non-linéaires dans les guides polymères sont étudiées.
Author: Annie Le Calvez
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Languages : fr
Pages : 296
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NOUS AVONS ETUDIE PAR DES METHODES D'OPTIQUE NON LINEAIRE D'ORDRE DEUX ET TROIS LES PROPRIETES DE CERTAINS MATERIAUX SEMI-ORGANISES ET AMORPHES. EN PARTICULIER, UNE ETUDE DE LA DYNAMIQUE REORIENTATIONNELLE FEMTOSECONDE ET PICOSECONDE DE MOLECULES CRISTAL LIQUIDE CYANOBIPHENYLS (NCB) AUTOUR DE LEUR GRAND AXE A ETE REALISEE GRACE A UNE EXPERIENCE D'EFFET KERR HETERODYNE POMPE-SONDE. L'UTILISATION DE LA PHASE SMECTIQUE A SIMPLIFIE L'ANALYSE DU SIGNAL KERR EN DIMINUANT LE NOMBRE DE DEGRES DE LIBERTE DE ROTATION. CECI NOUS A PERMIS D'ANALYSER SPECIFIQUEMENT ET POUR LA PREMIERE FOIS LE MOUVEMENT DE ROTATION DES MOLECULES AUTOUR DE LEUR GRAND AXE. D'AUTRE PART, L'HYPERPOLARISABILITE MOLECULAIRE D'ORDRE DEUX DE NOUVELLES MOLECULES STILBENE DONNEUR-ACCEPTEUR DEPOSEES EN FILMS LANGMUIR-BLODGETT A ETE MESUREE A L'AIDE D'UN MONTAGE ORIGINAL DE GENERATION DE SECOND HARMONIQUE. L'ORGANISATION ET LA STRUCTURE ADOPTEES PAR CES MOLECULES DANS LA MONOCOUCHE ONT ETE DETERMINEES EN CONJUGUANT DES EXPERIENCES D'OPTIQUE LINEAIRE ET D'OPTIQUE NON LINEAIRE QUADRATIQUE. ENFIN, UN MODELE BASE SUR LA MIGRATION D'IMPURETES IONIQUES ET LA REORIENTATION D'ENTITES HYPERPOLARISABLES A ETE DEVELOPPE AFIN DE MIEUX COMPRENDRE L'ORIGINE DES NON LINEARITES D'ORDRE DEUX INDUITES DANS LES MATERIAUX VITREUX SOUMIS A UN TRAITEMENT DE POLING. LA CONFRONTATION DU MODELE AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX A PERMIS DE CLAIREMENT METTRE EN EVIDENCE LA PRESENCE DU MECANISME DE REORIENTATION. DE PLUS, UNE EXPERIENCE DE GENERATION DE SECOND HARMONIQUE EN REFLEXION A MONTRE POUR LA PREMIERE FOIS UNE LOCALISATION DE LA NON LINEARITE AUX DEUX EXTREMITES DE L'ECHANTILLON.
Author: Lionel Canioni
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Languages : fr
Pages : 216
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Book Description
NOUS PRESENTONS UNE ANALYSE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DE PHENOMENES DE L'OPTIQUE NON LINEAIRE DU TROISIEME ORDRE POUR DES MILIEUX ISOTROPES DANS UNE CONFIGURATION INTERFEROMETRIQUE TOTALEMENT DEGENEREE. L'ETUDE THEORIQUE DU SIGNAL INTERFEROMETRIQUE A REVELE POUR DES MILIEUX NON RESONNANTS DE NOUVEAUX PROCESSUS COHERENTS QUI AJOUTENT AU SIGNAL UN COMPORTEMENT OSCILLANT AU DOUBLE DE LA FREQUENCE OPTIQUE. CES NOUVEAUX PROCESSUS BAPTISES FRANGES NON LINEAIRES ONT PERMIS UNE ANALYSE DE LA POLARISATION DU TROISIEME ORDRE EN TERMES D'AMPLITUDE ET DE PHASE EN REPOUSSANT LA LIMITE DE LA RESOLUTION TEMPORELLE A L'ECHELLE DE LA PERIODE OPTIQUE. LES MESURES ONT ETE REALISEES AVEC UN INTERFEROMETRE DE MACH ZEHNDER ADAPTE POUR DES MESURES ABSOLUES RESOLUES EN TEMPS. IL EST ALIMENTE PAR UN LASER FEMTOSECONDE A SAPHIR DOPE TITATE. CETTE TECHNIQUE APPLIQUEE D'ABORD A DES VERRES DEDUITES D'UN MODELE THEORIQUE SEMI-EMPIRIQUE RELIANT LES PROPRIETES STRUCTURALES AUX PROPRIETES OPTIQUES. ENFIN, DEUX NIVEAUX D'ANALYSE ONT ETE SUCCESSIVEMENT APPLIQUES A L'ETUDE DE LA DYNAMIQUE NON LINEAIRE RAPIDE DANS DES LIQUIDES. TOUT D'ABORD LA VALEUR MOYENNE DU SIGNAL NOUS A PERMIS D'EXTRAIRE DE FACON PRECISE LA DYNAMIQUE ULTRA-BREVE DANS LE DISULFURE DE CARBONE. ENSUITE, L'ETUDE APPROFONDIE DES FRANGES NON LINEAIRES A REVELE LES RETARDS A L'EXCITATION DES DIPOLES INDUITS DEPENDANT DE LA LONGUEUR D'ONDE
Author: Claude Cohen-Tannoudji
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527345558
Category : Science
Languages : en
Pages : 790
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Book Description
This new, third volume of Cohen-Tannoudji's groundbreaking textbook covers advanced topics of quantum mechanics such as uncorrelated and correlated identical particles, the quantum theory of the electromagnetic field, absorption, emission and scattering of photons by atoms, and quantum entanglement. Written in a didactically unrivalled manner, the textbook explains the fundamental concepts in seven chapters which are elaborated in accompanying complements that provide more detailed discussions, examples and applications. * Completing the success story: the third and final volume of the quantum mechanics textbook written by 1997 Nobel laureate Claude Cohen-Tannoudji and his colleagues Bernard Diu and Franck Laloë * As easily comprehensible as possible: all steps of the physical background and its mathematical representation are spelled out explicitly * Comprehensive: in addition to the fundamentals themselves, the books comes with a wealth of elaborately explained examples and applications Claude Cohen-Tannoudji was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris where he also studied and received his PhD in 1962. In 1973 he became Professor of atomic and molecular physics at the Collège des France. His main research interests were optical pumping, quantum optics and atom-photon interactions. In 1997, Claude Cohen-Tannoudji, together with Steven Chu and William D. Phillips, was awarded the Nobel Prize in Physics for his research on laser cooling and trapping of neutral atoms. Bernard Diu was Professor at the Denis Diderot University (Paris VII). He was engaged in research at the Laboratory of Theoretical Physics and High Energy where his focus was on strong interactions physics and statistical mechanics. Franck Laloë was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris. His first assignment was with the University of Paris VI before he was appointed to the CNRS, the French National Research Center. His research was focused on optical pumping, statistical mechanics of quantum gases, musical acoustics and the foundations of quantum mechanics.
Author: Austin M 1876-1956 Patterson
Publisher: Scholar Select
ISBN: 9781296567972
Category :
Languages : en
Pages : 340
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Book Description
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