Amplification et compression parametriques femtosecondes

par Stéphane Fournier

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de François Salin.

Soutenue en 1999

à l'ECOLE POLYTECHNIQUE .

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  • Résumé

    Ce manuscrit est consacre a la generation et l'amplification d'impulsions ultra-breves accordables en regime kilohertz. Cette etude est appliquee a la production d'impulsions aussi courtes que 20 fs dans un amplificateur parametrique optique proche infra-rouge. Les lasers femtosecondes utilises pour les experiences d'amplification parametrique reposent sur la technique d'amplification a derive de frequence. Le chapitre 2 s'attache a mettre en evidence les limitations de cette configuration en regime kilohertz, et propose une solution originale pour contourner les effets thermiques deleteres. Apres avoir introduit la condition d'accord de phase et les grandeurs caracteristiques de l'interaction a trois ondes dans les milieux non-lineaires birefringents, le chapitre 3 en presente une modelisation semi-analytique. Celle-ci permet de demontrer que l'on peut tirer parti de certains phenomenes a priori indesirables pour comprimer les impulsions produites. Le chapitre 4 decrit le dimensionnement et les performances d'un amplificateur parametrique femtoseconde visible. En outre, la prise en compte du parametre d'accroissement de la derive en frequence permet de degager une condition de compressiblite des impulsions amplifiees. Les non-linearites du troisieme ordre sont significatives pour les impulsions tres intenses. De plus, certaines conditions experimentales favorisent les cascades non-lineaires du deuxieme ordre, equivalentes a un effet kerr induit. Le chapitre 5 presente la conception et la realisation d'un amplificateur parametrique femtoseconde proche infra-rouge, qui permet une compression significative des impulsions amplifiees a certaines longueurs d'onde. L'interpretation des resultats experimentaux, qui repose partiellement sur les cascades non-lineaires, s'appuie sur des simulations numeriques integrant les cinq ondes mises en jeu dans le processus.


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Informations

  • Détails : 188 p.
  • Annexes : 339 ref.

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  • Bibliothèque : École polytechnique. Bibliothèque Centrale.
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