Caracterisation d'impulsions lumineuses ultra-breves : application a leur propagation dans la matiere

Ultrashort light pulse : characterisation and propagation in materials

• Auteur / Autrice : Stéphane Petit
• Direction : Charles Hirlimann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Strasbourg 1

Résumé

Quelques methodes de caracterisation d'impulsions lumineuses visibles ultra-breves sont developpees afin d'etudier leur propagation dans la matiere. Apres presentation d'elements d'optique impulsionnelle et des systemes experimentaux, nous rendons compte du developpement d'un amplificateur femtoseconde accordable en frequence. Apres une revue de quelques techniques de caracterisation d'impulsions, nous presentons un instrument de mesure passive de duree d'impulsion base sur le codage de la duree a travers un effet non-lineaire quadratique en intensite. Deux methodes de caracterisation d'impulsions a la frequence fondamentale du laser ont ensuite ete etudiees theoriquement et experimentalement. D'une part, l'absorption a deux photons croisee non-degeneree dans deux semi-conducteurs, cds et gan dont la valeur du coefficient d'absorption a deux photons a ete determinee, nous a permis d'effectuer des intercorrelations d'impulsions. D'autre part, en configuration degeneree, l'autocorrelation de l'impulsion a basse intensite a ete mesuree par une detection interferometrique de la modulation de phase croisee. En configuration non-degeneree, nous avons caracterise la derive de frequence des impulsions par l'analyse spectro-temporelle de la modulation de phase croisee. Nous avons applique cette methode a la mesure de la dispersion de l'indice de refraction non-lineaire de cds. Enfin, nous avons etudie la propagation non-lineaire d'impulsions lumineuses ultra-breves dans cds. La dynamique spectrale par modulation de phase croisee et temporelle par mesure de temps de vol a mis en evidence un mecanisme d'auto-raidissement du front avant accompagne d'une auto-compression temporelle. Ces travaux ont propose des methodes de caracterisation d'impulsions ultra-breves dont certaines peuvent etre appliquees dans le domaine uv. Ils contribuent a la comprehension generale dans le domaine de la generation, de la caracterisation et de la propagation d'impulsions lumineuses ultra-breves.