Spectroscopie d'absorption saturee a ultra haute resolution par selection de molecules lentes et detection heterodyne

Spectroscopie d'absorption saturee a ultra haute resolution par selection de molecules lentes et detection heterodyne PDF Author: FRANCOIS GOERNIJ
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 182

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Book Description
LE SPECTROMETRE INFRAROUGE A ABSORPTION SATUREE DU LABORATOIRE DE PHYSIQUE DES LASERS DE VILLETANEUSE PERMET D'OBTENIR UNE RESOLUTION D'ENVIRON 1 KHZ EN UTILISANT DES LASERS CO#2 ULTRA STABLES A 10 M. LA RESOLUTION OBTENUE RESTE PRINCIPALEMENT LIMITEE PAR LE TEMPS D'INTERACTION COHERENTE FINI DES MOLECULES AVEC L'ONDE LUMINEUSE. L'AUGMENTATION DE CE TEMPS NECESSITE UNE SELECTION OPTIQUE DES MOLECULES LENTES. CELA PASSE PAR L'UTILISATION DE CHAMPS LASERS PLUS FAIBLES ET PAR LA DIMINUTION DE LA PRESSION DANS LA CUVE D'ABSORPTION. L'ABAISSEMENT DE CES DEUX PARAMETRES ENTRAINE UNE FORTE DIMINUTION DU SIGNAL DETECTE. NOUS AVONS MIS AU POINT UNE METHODE DE DETECTION HETERODYNE QUI NOUS PERMET D'ATTEINDRE PRATIQUEMENT LE BRUIT DE PHOTONS POUR UNE PUISSANCE LASER INFERIEURE A 1 W.A L'AIDE D'UNE MODULATION HAUTE FREQUENCE, UNE DEMI-LARGEUR DE 230 HZ POUR UNE RESONANCE DE OSO#4 A ETE ATTEINTE A 2 10##6 T. NOUS AVONS DU DETECTER UN SIGNAL DE 10##1#4 W ENVIRON SUR UN FAISCEAU DE 3 10##8 W. L'ADJONCTION D'UNE SECONDE MODULATION BASSE FREQUENCE ASSURE L'ELIMINATION DU BRUIT BASSE FREQUENCE RESIDUEL. EN OUTRE, ELLE PERMET D'OBSERVER LA DERIVEE OU LA DERIVEE SECONDE DU SIGNAL DE SATURATION CE QUI S'ACCOMPAGNE D'UN AFFINEMENT SPECTACULAIRE DE LA RAIE (80 HZ POUR LA DERIVEE SECONDE A 3 10##6 T). CE SIGNAL MET EN JEU LES SEULES MOLECULES LENTES (5 M/S) ET CONSTITUE UN PROGRES D'UN ORDRE DE GRANDEUR DU POUVOIR DE RESOLUTION DE L'INSTRUMENT. CETTE METHODE A PERMIS DE RESOUDRE 7 COMPOSANTES HYPERFINES D'UNE STRUCTURE DE 5 KHZ D'UNE RAIE DE SF#6.

Spectroscopie d'absorption saturee a ultra haute resolution par selection de molecules lentes et detection heterodyne

Spectroscopie d'absorption saturee a ultra haute resolution par selection de molecules lentes et detection heterodyne PDF Author: FRANCOIS GOERNIJ
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LE SPECTROMETRE INFRAROUGE A ABSORPTION SATUREE DU LABORATOIRE DE PHYSIQUE DES LASERS DE VILLETANEUSE PERMET D'OBTENIR UNE RESOLUTION D'ENVIRON 1 KHZ EN UTILISANT DES LASERS CO#2 ULTRA STABLES A 10 M. LA RESOLUTION OBTENUE RESTE PRINCIPALEMENT LIMITEE PAR LE TEMPS D'INTERACTION COHERENTE FINI DES MOLECULES AVEC L'ONDE LUMINEUSE. L'AUGMENTATION DE CE TEMPS NECESSITE UNE SELECTION OPTIQUE DES MOLECULES LENTES. CELA PASSE PAR L'UTILISATION DE CHAMPS LASERS PLUS FAIBLES ET PAR LA DIMINUTION DE LA PRESSION DANS LA CUVE D'ABSORPTION. L'ABAISSEMENT DE CES DEUX PARAMETRES ENTRAINE UNE FORTE DIMINUTION DU SIGNAL DETECTE. NOUS AVONS MIS AU POINT UNE METHODE DE DETECTION HETERODYNE QUI NOUS PERMET D'ATTEINDRE PRATIQUEMENT LE BRUIT DE PHOTONS POUR UNE PUISSANCE LASER INFERIEURE A 1 W.A L'AIDE D'UNE MODULATION HAUTE FREQUENCE, UNE DEMI-LARGEUR DE 230 HZ POUR UNE RESONANCE DE OSO#4 A ETE ATTEINTE A 2 10##6 T. NOUS AVONS DU DETECTER UN SIGNAL DE 10##1#4 W ENVIRON SUR UN FAISCEAU DE 3 10##8 W. L'ADJONCTION D'UNE SECONDE MODULATION BASSE FREQUENCE ASSURE L'ELIMINATION DU BRUIT BASSE FREQUENCE RESIDUEL. EN OUTRE, ELLE PERMET D'OBSERVER LA DERIVEE OU LA DERIVEE SECONDE DU SIGNAL DE SATURATION CE QUI S'ACCOMPAGNE D'UN AFFINEMENT SPECTACULAIRE DE LA RAIE (80 HZ POUR LA DERIVEE SECONDE A 3 10##6 T). CE SIGNAL MET EN JEU LES SEULES MOLECULES LENTES (5 M/S) ET CONSTITUE UN PROGRES D'UN ORDRE DE GRANDEUR DU POUVOIR DE RESOLUTION DE L'INSTRUMENT. CETTE METHODE A PERMIS DE RESOUDRE 7 COMPOSANTES HYPERFINES D'UNE STRUCTURE DE 5 KHZ D'UNE RAIE DE SF#6.

Spectroscopie d'absorption saturée à ultra haute résolution par sélection de molécules lentes et détection hétérodyne

Spectroscopie d'absorption saturée à ultra haute résolution par sélection de molécules lentes et détection hétérodyne PDF Author: François Guernet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 237

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Book Description
Le spectromètre infra rouge à absorption saturée du Laboratoire de Physique des Lasers de Villetaneuse permet d'obtenir une résolution d'environ 1kHz en utilisant des lasers CO2 ultra stables à 10 [micro]m. La résolution obtenue reste principalement limitée par le temps d'interaction cohérente fini des molécules avec l'onde lumineuse. L'augmentation de ce temps nécessite une séction optique des molécules lentes. Cela se passe par l'utilisation de champs lasers plus faibles et par la diminution de la pression dans la cuve d'absorption. l'abaissement de ces deux parmètres entraîne une forte diminution du signal détecté. Nous avons mis au point une méthode de détection hétérodyne qui nous permet d'atteindre pratiquement le bruit de photons pour une puissance laser inférieure à 1 [micro]W. A l'aide d'une modulation haute fréquence, une demi largeur de 230 Hz pour une résonance de OsO4 a été atteinte à 2 10[puissance -6] Torrs. Nous avons dû détecter un signal de 10[puissance -14]W environ sur un faisceau de 3 10[puissance -8]W. L'adjonction d'une seconde modulation basse fréquence assure l'élimination du bruit basse fréquence résiduel. En outre, elle permet d'observer la dérivée seconde du signal de saturation ce qui s'accompagne d'un affinement spectaculaire de la raie (80 Hz pour la dérivée seconde à 3 10[puissance -6 Torrs). Ce signal met en jeu les seules molécules lentes(=5 m/s) et constitue un progrès d'un ordre de grandeur du pouvoir de résolution de l'instrument. cette méthode a permis de résoudre 7 composantes hyperfines d'une structure de 5 kHz d'une raie de SF6