Instabilites spatio-temporelles dans une cavite en anneau

Spatio-temporal instabilities in a ring cavity device

• Auteur / Autrice : ANDREEA PATRASCU
• Direction : M. LE BERRE
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Je presente une etude theorique des instabilites spatio-temporelles dans une cavite en anneau contenant une cellule d'atomes a deux niveaux. Les equations qui decrivent ce systeme sont les equations couplees de maxwell-bloch plus une condition aux limites pour le champ electrique dans la cavite. J'ai fait d'abord une analyse de stabilite lineaire pour les solutions stationnaires qui predit une emission multiconique autour de l'axe optique. Pour connaitre les vraies structures spatiales transverses on a introduit les nonlinearites negligees dans l'analyse lineaire dans un modele qui puisse etre resolu numeriquement. J'ai choisi comme parametre de controle l'intensite du faisceau incident, qui peut etre: une onde plane ou a symetrie de revolution (gaussienne ou hypergaussienne). On a observe la lumiere a la sortie de la cellule dans le champ proche ainsi que dans le champ lointain. Mon travail s'est essentiellement concentre sur les structures monoconiques. Suivant les valeurs du desaccord en frequence entre la lumiere d'entree et la cavite, et suivant la taille du faisceau on a trouve des structures transverses ordonnees, hexagonales et en forme de marguerites, ainsi que des structures chaotiques. Une methode de filtrage des frequences spatiales nous permet de passer du desordre vers l'ordre. Cette etude numerique a ete completee par une analyse nonlineaire a multi-echelles qui a confirme nos resultats. Finalement je presente des structures transverses biconiques en rouleaux croises et en carres qui resultent du couplage entre vecteurs d'onde appartenant aux deux premiers cones de la cavite en anneau