Phénomènes de cohérence en résonance optique

A. Blanc-Lapierre, P. Dumontet

A. Cassimi

Nous presentons la premiere realisation d'un laser lna (la#1#-#xnd#xal#1#1o#1#9) pompe longitudinalement par une diode laser. Ce laser est relativement compact et presente un rendement global de 6%. La puissance emise maximale est de 100 mw pour 500 mw de pompe. Ce laser est accordable dans la bande 1,045-1,090 m. Son utilisation nous a permis une etude du pompage optique de l'atome d'helium en excitation laser ainsi que son application a la magnetometrie. Les phenomenes physiques que nous avons mis en uvre sont: la resonance parametrique; la resonance magnetique electronique; la resonance induite par pompage optique module en intensite. La dependance en amplitude des signaux de resonance magnetique electronique en fonction de l'angle entre le faisceau de pompage optique et le champ magnetique a ete aborde theoriquement et experimentalement. Nous developpons le calcul theorique des signaux de resonance induits par pompage optique module en intensite et presentons nos premiers resultats experimentaux

M. Françon

J.P. Barrat

Les mesures par diverses méthodes (résonance magnétique ou dépolarisation magnétique) de la durée de vie τ du niveau 6 3P1 du mercure conduisent en réalité à une « durée de cohérence » T plus longue que τ, tendant vers τ aux très basses pressions de vapeur. Ce phénomène est dû à la diffusion multiple des photons de résonance optique par les atomes de mercure. Celle-ci se produit de façon indépendante pour chaque composante hyperfine de la raie 2 537 Å ; elle est responsable également de la dépolarisation de la raie de résonance optique quand la pression de vapeur augmente. La théorie permet de prévoir des relations entre la durée de cohérence et le taux de polarisation pour une composante hyperfine d'un isotope déterminé, ou entre les durées de cohérence relative. aux différentes composantes hyperfines. Elle donne aussi la forme théorique des raies de résonance magnétique dans le cas où on isole les photons diffusés deux fois par les atomes de mercure. Les résultats expérimentaux sont en accord satisfaisant avec les prévisions théoriques.

M. Françon, Serge Slansky

Pierre Simoneau

Etude des effets de saturation sur un miroir a conjugaison de phase optique et phenomenes de diffraction d'ordre eleve sur un reseau induit optiquement. Ces etudes d'optique non lineaire ont ete effectuees en milieu gazeux resonnant. L'usage de faisceaux incidents saturants affecte notamment les formes de raie des resonances obtenues, ainsi a l'efficacite du processus. Quoique la technique classique pour obtenir un systeme a conjugaison de phase soit le melange degenere a quatre ondes ou toutes les frequences d'irradiation sont egales (holographie en temps reel), des variantes sont possibles, qui utilisent le melange non degenere a quatre ondes (plusieurs frequences incidentes) multiresonnant. Des phenomenes induits par des coherences a deux photons ont ainsi pu etre observes, qui laissent presager la possibilite d'obtenir de fortes efficacites, grâce a un mecanisme de compensation entre effet Stark et effet Doppler. -Observation d'une oscillation conjuguee. Dans certaines conditions (fortes·densites·atomiques), il est possible d'obtenir en conjugaison de phase, des reflectivites depassant l'unite: un resonateur constitue d'un miroir ordinaire et d'un tel miroir a conjugaison de phase possedant du gain, est donc une cavite auto-oscillante (Laser a conjugaison de phase). Nous avons demontre, et ce pour la premiere fois, qu'une telle oscillation pouvait etre observee sur la vapeur de Sodium a resonance en regime continu. Spectroscopie sans effet Doppler dans une onde evanescente. On sait que dans les conditions de la reflexion totale sur une surface, une onde evanescente est creee dans le milieu ayant la plus faible densite optique. Nous avons etendu les techniques classiques de spectroscopie de saturation sans effet Doppler (absorption et dispersion saturees) au cas des ondes evanescentes. La longueur de propagation d'une onde evanescente etant de l'ordre de la longueur d'onde optique, on peut ainsi etudier le·comportement des atomes au voisinage d'une paroi ou faire de la spectroscopie dans des milieux optiquement epais.