Processus d'Absorption et Mélange Optique

Pousaz, Lionel

Dong Wei

Lorsqu ils sont dopés avec une petite quantité de colorant du type azo-benzene, les cristaux liquides nématiques montrent des grandes linéarités optiques. Dans notre système, les colorants sont hébergés dans une structure nématique chirale, où la distribution hélicoïdale des molécules du cristal liquide inhibe la réorientation optique, tout en laissant aux colorants la possibilité de subir des changements de leur conformation moléculaire sous irradiation laser. Pendant les processus de mélange d ondes, la photo-isomérisation des colorants, avec le changement de la forme trans à la forme cis, fournit un mécanisme pour l excitation cohérente d une résonance de population. En correspondance, une modulation d absorption est induite dans le milieu. Dans le Chapitre 1, une description générale de cristaux liquides est introduite. Dans le Chapitre 2, nous décrivons les principaux processus pour réaliser les échantillons de cristal liquide employés dans notre étude, ainsi que les différents mélanges de cristaux liquides utilisés et leurs propriétés. Dans le Chapitre 3, nous développons le modèle théorique qui décrit les populations photo-induites d isomères et les caractéristiques qui en dérivent pour la dispersion du milieu. Dans les chapitres 4 et 5, nous proposons un nouveau mécanisme pour le ralentissement et le stockage des impulsions de lumière, qui est basé sur la création d une fenêtre de transparence induite par la photo-isomérisation des colorants. Enfin, dans le Chapitre 6, nous montrons que l on peut obtenir simultanément la conjugaison de phase optique et la lumière lente grâce à un processus de mélange à quatre ondes.

Aude L. Lereu

Charles Leyder

Ce travail est consacré à l'étude d'effets d'optique quantique et de dynamique de spin dans les microcavités semi-conductrices. La réponse optique de ces dispositifs est décrite en termes de modes mixtes exciton-photon, les polaritons de cavité. Nous avons d'abord effectué une étude théorique et expérimentale d'un mélange à quatre ondes dégénéré, sous excitation résonnante par deux faisceaux pompe se propageant en sens inverse, de même polarisation linéaire. Les états finaux du processus ont une polarisation orthogonale à celle des faisceaux pompes et sont fortement corrélés en intensité. Lorsque les deux faisceaux pompes ont des polarisations croisées, le processus est totalement inhibé. Ce processus permet d'utiliser la microcavité comme une porte logique binaire optique. Nous avons ensuite généré des photons corrélés quantiquement en utilisant un mélange à quatre ondes, sous excitation résonnante par un faisceau pompe, dans une microcavité triple. Enfin, nous avons étudié l'effet Hall optique de spin et mis en évidence la propagation de courants de spin excitonique sur une centaine de microns.

Hervé Rigneault, Sandro Heuke

Nous présentons les bases physiques pour comprendre les processus Raman cohérents qui sont à l’origine de nombreuses applications en spectroscopie et en imagerie. Ces processus de mélange d’ondes sont résonnants avec les niveaux vibratoires des molécules et rapportent une information chimique sur la matière sondée par les ondes optiques. Ils se développent dans les domaines fréquentiel et spatial avec des spécificités que nous précisons.

M. Françon, Serge Slansky