Etude expérimentale et théorique de l'auto-focalisation d'un faisceau laser en milieu photoréfractif : convergences spatiale et temporelle vers un soliton

par Nicolas André Fressengeas

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Godefroy Kugel.

Soutenue en 1997

à Metz .


  • Résumé

    Cette thèse propose une mise en évidence théorique et expérimentale de l'auto-focalisation d'un faisceau laser dans plusieurs échantillons de cristal photoréfractif (bi#1#2tio#2#0, sr#xba#1#-#xnb#2o#6 et batio#3). Elle propose en outre d'étudier comment et dans quelles conditions l'auto-focalisation peut conduire à la propagation de faisceau non-divergents, c'est-a-dire de solitons spatiaux. Nous avons pu, grâce a des hypothèses adaptées a la propagation de solitons spatiaux, dériver du modèle de transport par bande de kukhtarev une équation de propagation dépendant explicitement du temps. Elle permet de décrire la propagation de tout profil de faisceau respectant les hypothèses. Nous avons analysé cette équation en montrant qu'elle permettait la propagation de solitons spatiaux, dont nous avons étudié le comportement. Nous avons également pu mettre en évidence divers phénomène que cette équation décrit, tels que le branchement optique. Grace a la conception d'un banc expérimental original, nous avons observé le phénomène d'auto-focalisation dans les trois cristaux mentionne ci-dessus, ainsi que des phénomènes de branchement optique dans batio#3. L'analyse théorique conduite ci-dessus nous permet d'affirmer que nous avons observé la propagation de solitons spatiaux photoréfractifs : l'expérience a permis de valider notre modèle théorique

  • Titre traduit

    Experimental and theoretical study of the laser self-focusing process in photorefractive media : space nd time convergence towards spatial soliton


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    This thesis proposes theoretical and experimental evidences showing the laser self-focusing process in several samples of photorefractive crystals (bi#1#2tio#2#0, sr#xba#1#-#xnb#2o#6 et batio#3). It shows how and in which conditions the self-focusing process can lead to the propagation of non-diffracting beams, namely spatial solitons. Thanks to hypotheses adapted to spatial soliton propagation, we have derived an explicity time dependent wave propagation equation from the Kukhtarev band transport model. This equation allows to describe the propagation of an arbitrary input laser profile matching the hypotheses. We have analyzed this equation and shown that it allows the propagation of spatial solitons, whose behavior we have studied. We have also evidenced other phenomena supported by this equation, such as "optical branching". Through designing an original experimental apparatus, we have observed the self-focusing process in all above mentioned crystals, as well as optical branching in batio#3. The theoretical study mentioned above allows us to assert that we have observed spatial photorefractive solitons : theory is confirmed by the experiments

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Informations

  • Détails : 1 vol. (199 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 195-199

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