LA CONVERSION DE FREQUENCE
d'obtenir ces courtes longueurs d'onde. Ce document décrit les expériences de conversion de fréquence sur nos lasers de puissance. P102 OCTAL et PHEBUS.
Méthodes de caractérisation des propriétés optiques non linéaires
La conversion de fréquence optique est une propriété optique non linéaire qui accordable en longueur d'onde à partir d'un laser de longueur d'onde fixe.
Étude pour la conversion de fréquence infrarouge lointain visible
1 janv. 1975 permet la détection sélective d'une longueur d'onde quelconque avec un taux de conversion instan- tané voisin de l'unité. Abstract.
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23 avr. 2018 conversion des fréquences dans les cristaux photoniques non linéaires ... Les longueurs d'onde du signal en fonction de leur direction.
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HQBMiBM pBbB#H2 /Mb H2b pT2m`b /2 Kûimt H+HBMb
hQ +Bi2 i?Bb p2`bBQM, 1023ÉTUDE POUR LA CONVERSION DE
FRÉQUENCE
INFRAROUGE LOINTAIN
VISIBLE DANS LES VAPEURS DE MÉTAUX ALCALINS
P. BOISSEL
Laboratoire
d'Optique Quantique,Université Paris
VI, Tour 13, 2 place Jussieu,75230 Paris Cedex 05,
France
(Reçu le 7 mai1975, accepté
le 28 mai 1975)Résumé.
Nous étudions les
possibilités de détection de sources continues en infrarouge lointain par conversion de fréquence vers le visible, les vapeurs de métaux alcalins étant le milieu actif. Nous exposons une méthode originale de résonance à deux photons qui,évitant la saturation de
celle-ci, permet la détection sélective d'une longueur d'onde quelconque avec un taux de conversion instan- tané voisin de l'unité.Abstract.
We study the possibility of détection of CW far infrared sources by frequency up- conversion into the visible, using alkali metal vapors as the active medium. Saturation is avoided by the use of a new method of two photon resonance. Selective détection of any infrared wavelength is possible with instantaneous photon conversion efficiency near unity.LE JOURNAL DE
PHYSIQUE TOME
36,OCTOBRE
1975,Classification
Physics Abstracts .
2.660La détection d'une onde
infrarouge par conversion de fréquence vers le visible reste un domaine de l'optique non linéaire assez peu exploré.S'il est rela-
tivement aisé de faire cette conversion pour de l'infra- rouge proche dans des cristaux comme le niobate de lithium [1] ou la proustite [2], on est limité dans le domaine des grandes longueurs d'onde (ÂIR > 13 p) par la difficulté de trouver un cristal transparentà la fois dans
l'infrarouge lointain et dans le visible. E paraît donc intéressant d'étudier la possibilité de construire un détecteur utilisant les vapeurs de métaux alcalins comme milieu actif. On bénéficie dans ce cas d'une transparence s'étendant dans tout le domaine infrarouge et par le jeu des résonances qui augmentent la susceptibilité non linéaire, on peut obtenir des rendements -de conversion importants malgré la faible densité [3, 4, 5].1. Préliminaires : les deux
possibilités de conversion résonnante.1.1 TAUX DE CONVERSION. - Le
milieu étant isotrope, il faut utiliser un processus de ' conversion à 4 photons : addition de deux ondes intenses (1 et 2) et de l'infrarougeà détecter
(IR) pour obtenir une onde dans le visible ou le proche UV. Dans le cas où les trois ondes incidentes sont coli- néaires, le maximum de conversion s'obtient lors- qu'elles ont le même paramètre confocal b. En adap- tant à ce cas le calcul de Ward et New [6], repris parMiles et Harris
[3], on déduit le taux de conversion en photons : (J 1, (J 2, (JIR : nombres d'ondes en cm - 1,N : densité d'atomes
par cm', y susceptibilité non linéaire en ues, 1tL puissance laser en W 12 : paramètre résultant de l'intégration du facteur de phase : Dans le cas où la zone focale est entièrement contenue dans le milieu actif : avecLorsque
la densité varie, l'optimum de conversion (produit I2 N2 maximum) est atteint pourIl est sans doute irréaliste de
prétendre focaliser deux lasers et une onde infrarouge avec exactement le même foyer et le même paramètre confocal, mais nous cherchons essentiellement des ordres de grandeur. Il paraît donc raisonnable de prendre 1'13 1 pourAk -- -
4/b.1. 2 CONVERSION RÉSONNANTE. - Si nous cherchons
à obtenir un taux de conversion
proche de l'unité avec des puissances laser raisonnables (quelquesArticle published online by 1024dizaines de kW), l'équation
1 nous montre
qu'il faut un y de l'ordre de 10-27 à une pression voisine du torr (N 3,5 x1016).
Pour obtenir de telles valeurs de
y (10" yargon), il faut employer la résonance exacte à deux photons dont les avantages (absence d'absorption et de dis- persion forte) ont été signalés par de nombreux auteurs [7, 8].Dans le cas des métaux
alcalins, le niveau fonda- mental étant un niveau S, la résonance pourra avoir lieu sur un niveau S ou D ; nous noterons x ce niveau. La première possibilité (Fig. 1) est de choisir les fréquences des deux lasers (qui peuventêtre
identiques) de façonà ce
que leur somme coïncide avec le niveau x.C'est la méthode
employée parBloom et al.
[4]. Mais dans ce cas, les puissances laser incidentes sont limitées par l'absorptionà deux
photons qui peut causer la saturation de la résonance [8, 9].Le taux de
conversion sera donc limité à des valeurs assez faibles sauf dans quelques cas particuliers sur lesquels nous reviendrons.FIG. 1.
Conversion résonnante à bande
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