Oscillations cohérentes et effets de retour dans la superfluorescence de la molécule Te2

par Hassan Itji

Thèse de doctorat en Sciences. Physique moléculaire

Sous la direction de Etienne Boursey.

Soutenue en 1994

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Etienne Boursey.


  • Résumé

    La superfluorescence est l'un des mecanismes collectifs de l'interaction rayonnement-matiere. Ce terme recouvre l'emission spontanee collective d'un ensemble d'atomes ou molecules dans laquelle on a realise une inversion de population. En effet au dela d'un certain seuil le systeme de partenaires individuels dans un meme etat excite peut evoluer vers un etat macroscopique correle, la correlation induite par l'emission spontanee individuelle. Le champ de l'emission spontanee individuelle induit un verrouillage de tous les dipoles individuels et ainsi apparait au bout d'un temps de retard #d un moment dipolaire macroscopique. Le champ produit par l'emission associee a ce moment dipolaire est n fois celui d'un seul dipole (ou molecule excitee) ou n est la densite de partenaires. Ainsi apres un retard #d on observe un phenomene d'emission coherente colineaire au pompage et dont l'intensite croit comme n#2 alors que la largeur de l'impulsion decroit en 1/n. Cette desexcitation collective presente aussi des caracteristiques d'un phenomene de propagation puisque l'onde emise est suffisamment intense pour induire une nouvelle inversion de population dans des regions desexcitee: on observe un phenomene d'oscillation ou d'echo. Notre travail a concerne plus particulierement ce dernier aspect sous l'angle experimental et theorique. Sur le plan experimental nous avons etudie ce phenomene dans les isotopes #1#2#5te#2 et #1#3#0te#2 par pompage optique dans la region 450 nm avec un laser a colorant accordable fonctionnant en regime pulse. On pompe ainsi sur la transition x#1#+ bo#+#u (j'', v'') et l'emission a lieu sur la transition bo#+#u (j'', v'') x#1#+#g (v''', j'' 1), il y a inversion de population car ce dernier etat est vide pour les v''' impliques. L'emission superfluorescente etait analysee au travers d'un monochromateur czerny-turner avec une resolution de 0,003 nm puis l'evolution temporelle analysee par oscilloscope numerique lecroy ; la resolution temporelle de l'ensemble detecteur + oscilloscope est de 2 ns. Les parametres experimentaux a notre disposition etaient les suivants: temperature qui induit une modification de la densite de molecules te#2, longueur de la cellule (3 a 17 cm). Enfin les effets de retour par adjonction d'une cavite perot-fabry autour du milieu amplificateur. Pour extraire des quantites observables de nos resultats et pour explorer les facteurs qui limitent l'evolution ideale de ce mecanisme d'inerference nous avons entrepris une simulation numerique par la resolution des equations d'evolution basees sur le formalisme de bloch-maxwell. C'est un modele semi-classique qui couple le champ electromagnetique, la densite de polarisation et de population dans un systeme quantique restreint a deux niveaux

  • Titre traduit

    Coherent oscillations and feedback effects in te2 superfluorescence


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  • Détails : 1 vol. (132 p.)
  • Annexes : Bibliogr. pagination multiple [9] p.

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