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des thèses françaises
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Conception, élaboration et étude d'un générateur et amplificateur paramétrique optique en régime picoseconde
| Auteur / Autrice : | Lionel Carrion |
| Direction : | Jean-Pierre Girardeau-Montaut |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences |
| Date : | Soutenance en 2000 |
| Etablissement(s) : | Lyon 1 |
| Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Jean-Pierre Girardeau-Montaut |
Mots clés
Résumé
Ce travail concerne la conception, la réalisation et l'étude d'un générateur et amplificateur optique (OPG/OPA) en régime picoseconde pompé par un laser Nd:YAG. Le projet a été mené à bien dans la perspective d'obtenir une source accordable en longueur d'onde sur un large intervalle dans le proche infrarouge pour la caractérisation de surfaces semi-conductrices. Des cristaux de KTP ont été choisis comme milieu amplificateur en raison de leur forte linéarité dans le proche infrarouge. Nous avons opté pour un système à deux cristaux pompés à 532 nm sans injection. Un régime de pompage à deux passages indépendants a été mis au point. Nous avons montré que cette configuration donne de bonnes performances. Un rendement maximal de 14 % est obtenu sur un intervalle spectral compris entre 760 nm et 910 nm pour le signal et entre 1. 27 micromètres et 1. 77 micromètres pour l'idler. Nous nous sommes intéressés au principal facteur restrictif du rendement causé par les impulsions de pompe : le "gray-track" est un dommage réversible caractéristique de certains cristaux de KTP. Pour la première fois la cinétique de formation de ce dommage a été étudiée en régime picoseconde. Il en ressort que l'absorption résultante est causée principalement par la création de défauts dans les cristaux. Le seuil de dommage du "gray-track" a été également mesuré pour des impulsions picoseconde. Les modèles théoriques décrivant la Génération Paramétrique Optique (GPO) s'appuient sur des conditions initiales arbitraires. C'est pourquoi nous avons développé un modèle basé sur la définition d'un nouveau critère : la longueur critique de génération est la longueur sur laquelle les premiers photons signal et idler sont générés. Ce modèle prend en compte les photons émis spontanément par fluorescence paramétrique optique sur la totalité de la longueur d'interaction. La validité de cette méthode est testée à partir des données expérimentales obtenues sur l'OPG/OPA.