Etude theorique et experimentale de quelques aspects nouveaux des lasers a un ou plusieurs axes de propagation. Applications

par MARC BRUNEL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Albert Le Floch.

Soutenue en 1997

à Rennes 1 .

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  • Résumé

    Nous analysons quelques aspects nouveaux des lasers a un ou plusieurs axes de propagation : nous mettons en evidence le role du moment cinetique dans la physique des lasers isotropes soumis a une injection. Pour decrire les echanges entre les lasers maitre et esclave, la loi de conservation du moment cinetique doit etre consideree avant la loi de conservation de l'energie. Nous explorons la physique des lasers multiaxes realises en introduisant plusieurs cristaux a double refraction dans le resonateur. Ces lasers sont decrits par les matrices de jones que nous avons generalisees a n axes. Les etats propres separes ou fourchus sont isoles. En presence d'etats fourchus, on montre l'addition coherente des energies issues des differentes zones de gain. Ce principe est applique aux lasers solides pompes par diodes laser fibrees. En presence d'etats separes, on peut effectuer une mesure directe de la constante de couplage entre deux etats propres dans un laser. Le couplage faible entre les etats propres nous permet de realiser un laser heterodyne nd:yag qui est utilise pour mesurer le temps de vie de l'ion cr#4#+:yag. L'insertion d'un etalon selectif sur un des axes d'un laser bi-axe permet d'obtenir l'oscillation des deux etats propres a deux frequences dont la difference est continument accordable au-dela de l'intervalle spectral libre de la cavite. Nous montrons que les lasers a auto-modulation de polarisation, proposes comme horloges optiques, oscillent sur un seul tour de cavite, et non sur deux. Les regimes de verrouillage ou de derive des phases relatives des etats propres sont isoles. Dans les resonateurs a cavite instables, la reduction des pertes par diffraction en introduisant plusieurs diaphragmes est demontree et expliquee. Une cavite stable contenant un diaphragme possede alors la meme propriete : une fois le premier diaphragme introduit, la cavite devient non-hermitique. Nous montrons que le caractere non-hermitique de telles cavites provoque des ecarts a la formule de schawlow-townes pour la largeur spectrale du laser.


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Informations

  • Détails : 237 P.
  • Annexes : 249 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 1997/111
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