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Théorie du pompage optique avec un laser. Etude expérimentale dans le cas du néon, de la réponse linéaire et de quelques effets de saturation

Michel Blanc Dumont

Published Apr 30, 1971• 0 citations
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Étude expérimentale de la réponse non linéaire d’atomes de néon soumis à une irradiation laser résonnante

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L’analyse de la lumière de fluorescence émise par des atomes pompés optiquement par un faisceau laser polarisé permet un grand nombre d’expériences. Pour une grande partie de ces expériences (effet Hanle, résonance magnétique, croisement de niveaux), le laser est simplement utilisé comme une source lumineuse particulièrement bien adaptée au pompage optique des niveaux excités. Ce premier ensemble d’expériences peut être interprété dans le cadre de la réponse linéaire du milieu atomique à l’irradiation laser. Cependant, à cause des fortes intensités d’irradiation mises en jeu, il apparaît aussi des effets non linéaires par rapport à l’intensité laser. Cette réponse non linéaire peut apparaître de deux façons :

Annales de Physique•Jan 1, 1973•13 citations

Investigations of forwardscattered laser light in neon systems

Peter Jungner, Anne Lindberg, Birger Stahlberg +2 more

Quantum Electronics and Laser Science Conference•May 10, 1992•0 citations

Fabry-perot non lineaire et effet stark optique : un dispositif de commutation optique ultra-rapide

Jerome Paye

Un codage de l'information sous la forme d'impulsions lumineuses ultra-breves permettrait d'atteindre des densites temporelles d'information tres grandes. C'est pourquoi la conception de dispositifs optiques ultra-rapides de commutation et de stockage de l'information devient necessaire. Le fabry-perot non lineaire est constitue d'un milieu optiquement non lineaire place entre deux miroirs paralleles. Ce systeme presente des comportements de commutation et de bistabilite optiques lorsqu'il est illumine avec des faisceaux d'intensites constantes. Le milieu non lineaire utilise est un semi-conducteur dans la zone de transparence, au voisinage du bord d'absorption. La non-linearite optique ultra-rapide est l'effet stark optique dont l'etude experimentale a forte intensite est presentee. L'analyse de la propagation dans ce milieu fortement dispersif et non lineaire est operee dans l'espace des phases temps-frequence a l'aide de la fonction de distribution de wigner. La propagation d'impulsions courtes dans un fabry-perot est examinee theoriquement, d'abord dans le cas lineaire pour mettre en evidence la notion de temps de reponse dependant de la frequence, puis dans le cas non lineaire ou apparaissent les effets de commutation. Une evaluation complete du role temporel et spectral de ce dispositif est donnee dans l'espace temps-frequence. Le comportement du fabry-perot non lineaire est etudie experimentalement par des mesures de transmission resolues en temps et par l'analyse des modifications de la forme temporelle des impulsions lors de la traversee du dispositif. La commutation aller-retour du fabry-perot a lieu en moins de deux picosecondes: le dispositif agit comme une perte optique a temps de commutation subpicoseconde

•Jan 1, 1992•0 citations

Refroidissement d'atomes par laser : de la diffusion spatiale dans un réseau quasi-périodique aux instabilités du piège magnéto-optique

Andrea Di Stefano

Ce travail de thèse est consacré à l'étude expérimentale des propriétés d'un échantillon d'atomes froids de césium. Trois aspects différents de la physique de ces systèmes ont été abordés. Dans la première partie, nous décrivons une étude des propriétés de diffusion spatiale dans un réseau optique à géométrie quasi-périodique. Les caractéristiques déjà très intéressantes du mouvement diffusif dans un potentiel lumineux sont enrichies par la brisure de l'invariance par translation du potentiel, qui donne lieu à des effets particuliers. On a pu notamment mettre en évidence une anisotropie de la diffusion entre les directions périodique et quasi-périodique d'un réseau à symétrie décagonale. La deuxième partie discute les résultats d'une étude expérimentale sur les effets Hanle et Faraday non linéaires dans la transition 4 ® 5 du césium. Les particularités des atomes froids nous ont permis de proposer un modèle simple, basé sur l'équation du pompage optique pour la matrice densité dans l'état fondamental, qui explique de façon satisfaisante les observations expérimentales. Enfin, dans la troisième partie nous abordons le problème des instabilités d'un Piège Magnéto-Optique. Une étude expérimentale détaillée dans le cas d'un piège à trois bras indépendants et faisceaux retour rétro-réfléchis est complétée par un modèle dynamique qui prend en charge les variations spatiales de l'absorption des faisceaux lasers. Nous avons ainsi caractérisé un nouveau régime dynamique, différent du cas stochastique déjà connu, où les instabilités se présentent sous forme d'oscillations auto-entretenues de grande amplitude du nuage atomique.

•Jan 1, 2001•0 citations
L’analyse de la lumière de fluorescence émise par des atomes pompés optiquement par un faisceau laser polarisé permet un grand nombre d’expériences. Pour une grande partie de ces expériences (effet Hanle, résonance magnétique, croisement de niveaux), le laser est simplement utilisé comme une source lumineuse particulièrement bien adaptée au pompage optique des niveaux excités. Ce premier ensemble d’expériences peut être interprété dans le cadre de la réponse linéaire du milieu atomique à l’irradiation laser. Cependant, à cause des fortes intensités d’irradiation mises en jeu, il apparaît aussi des effets non linéaires par rapport à l’intensité laser. Cette réponse non linéaire peut apparaître de deux façons :
Un codage de l'information sous la forme d'impulsions lumineuses ultra-breves permettrait d'atteindre des densites temporelles d'information tres grandes. C'est pourquoi la conception de dispositifs optiques ultra-rapides de commutation et de stockage de l'information devient necessaire. Le fabry-perot non lineaire est constitue d'un milieu optiquement non lineaire place entre deux miroirs paralleles. Ce systeme presente des comportements de commutation et de bistabilite optiques lorsqu'il est illumine avec des faisceaux d'intensites constantes. Le milieu non lineaire utilise est un semi-conducteur dans la zone de transparence, au voisinage du bord d'absorption. La non-linearite optique ultra-rapide est l'effet stark optique dont l'etude experimentale a forte intensite est presentee. L'analyse de la propagation dans ce milieu fortement dispersif et non lineaire est operee dans l'espace des phases temps-frequence a l'aide de la fonction de distribution de wigner. La propagation d'impulsions courtes dans un fabry-perot est examinee theoriquement, d'abord dans le cas lineaire pour mettre en evidence la notion de temps de reponse dependant de la frequence, puis dans le cas non lineaire ou apparaissent les effets de commutation. Une evaluation complete du role temporel et spectral de ce dispositif est donnee dans l'espace temps-frequence. Le comportement du fabry-perot non lineaire est etudie experimentalement par des mesures de transmission resolues en temps et par l'analyse des modifications de la forme temporelle des impulsions lors de la traversee du dispositif. La commutation aller-retour du fabry-perot a lieu en moins de deux picosecondes: le dispositif agit comme une perte optique a temps de commutation subpicoseconde
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