Développement dans l'infrarouge d'une méthode de spectroscopie d'absorption de haute sensiblité

par Fatou Ka Gueye

Thèse de doctorat en Physique. Ondes et matière

Sous la direction de Guy Guelachvili.


  • Résumé

    Une méthode spectroscopique infrarouge ultra-sensible a été développée en effectuant le couplage de la spectroscopie d'absorption intracavité laser (ICLAS) et de la spectroscopie de Fourier résolue en temps (SFRT). Trois lasers basés sur des milieux amplificateurs différents ont été développés et/ou utilisés. Ces cavités actives nous permettent d'obtenir sur de grands domaines spectraux des longueurs d'absorption kilométriques, dont découle la très haute sensibilité. Nous avons tout d'abord développé une expérience utilisant des lasers à semi-conducteurs VCSELs à 1 [mu]m. Des spectres de H2O, CO2 et de C2H2 ont été enregistrés. Nous avons réussi à démontrer la possibilité d'obtenir des intensités de raies, avec l'analyse des spectres d'acétylène, alors qu'il n'était pas possible d'obtenir des intensités avec la méthode ICLAS auparavant. Dans la région 1. 5 [mu]m, une expérience de spectroscopie intracavité avec un laser à solide basé sur un cristal Cr4+ :YAG a été mise en place. Après une période de catactérisation avec l'eau atmosphérique nous avons installé le laser sous vide. Le montage est maintenant utilisable pour l'enregistrement de spectres moléculaires intracavité. La grande accordabilité (1. 38-1. 57 [mu]m) et l'étendue du domaine spectral d'émission simultanée (100cm-1) obtenues font de ce laser un système particulièrement intéressant. Nous avons également réussi à étendre la spectroscopie ICLAS dans l'infrarouge moyen à 2. 5 [mu]m avec un laser Cr2+ :ZnSe. Les bandes faibles 2v3-v2 et 2v3+v2-v2 de CO2 qui sont présentes dans des spectres de Vénus, réalisés en 1973, ont été observés pour la première fois en laboratoire.

  • Titre traduit

    Development in the infrared of a method of absorption spectroscopy of high sensitivity


  • Résumé

    An ultra-sensitive infra-red spectroscopic method was developed by carrying out the coupling of the Intra Cavity Laser Absorption spectroscopy (ICLAS) and of the Time resolved Fourier Transform spectroscopy (TRFTS). Three lasers based on different amplifying mediums were developed and/or used. These active cavities enable us to obtain on great spectral fields kilometric lengths of absorption, from which the very high sensitivity rises. We first of all developed an experiment using VCSELs semiconductors lasers at 1 [mu]m. Spectra of H2O, CO2 and C2H2 were recorded. We succeeded in showing the possibility of obtaining intensities of lines, with the analysis of the acetylene spectra, whereas it was not possible to obtain intensities with method ICLAS before. In the area 1. 5 [mu]m, an experiment of spectroscopy intracavity with a laser with solid based on a crystal Cr4+:YAG was installed. After one period of characterization with atmospheric water we installed the laser under vacuum. The assembly is now usable for the recording of molecular spectra intracavity. The great accordability (1. 38-1. 57 [mu]m) and the extent of the spectral field of simultaneous emission (100cm-1) obtained make of this laser particularly interesting system. We also succeeded in extending spectroscopy ICLAS in the mid infra-red to 2. 5 [mu]m with a laser Cr2+:ZnSe. The weak bands CO2 2v3-v2 and 2v3+v2-v2 which are present in Venus spectra, carried out in 1973, were observed for the first time in laboratory.

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Informations

  • Détails : 1 vol., 174 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)366
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