Instabilites creees par melange a quatre ondes dans une vapeur atomique. Morphogenese et chaos temporel

Instabilities generated by four wave mixing in an atomic vapor. Transverse patterns and temporal chaos

• Auteur / Autrice : Agnès Maître
• Direction : Gilbert Grynberg
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Palaiseau, Ecole polytechnique

Résumé

Lorsque deux ondes electromagnetiques intenses de meme frequence et de meme polarisation se propagent dans des sens opposes dans un milieu non-lineaire, au dessus d'une certaine intensite seuil, des ondes appelees instabilites sont emises spontanement dans des directions differentes de celles des pompes. Ce travail de these a consiste en l'etude des instabilites generees dans une vapeur de rubidium dans deux situations experimentales differentes. Dans la premiere experience, une onde pompe intense se propage dans le milieu non-lineaire, se reflechit sur un miroir de retroaction et est alors reinjectee dans le milieu non-lineaire. Pour une intensite suffisante et une frequence adaptee de l'onde pompe, des instabilites sont emises. Elles pourront se reflechir sur le miroir de retroaction et etre reinjectees dans le milieu non-lineaire. Leur structure transverse en champ lointain est alors constituee de diverses figures comme des anneaux concentriques, deux points diametralement opposes ou des figures comportant un nombre pair de taches reparties sur un cercle et appelees marguerites. L'etude theorique de ces instabilites associee a une etude experimentale a permis de predire et de decrire le comportement des differentes instabilites emises en fonction des differents parametres du systeme. En particulier ces etudes ont montre que l'intensite des instabilites pouvait etre statique, periodique ou chaotique. La deuxieme experience ne comporte pas de miroir de retroaction et le faisceau laser est separe en deux ondes pompes se contrepropageant dans le milieu non-lineaire. En champ lointain, les instabilites transverses sont constituees par un seul anneau, deux points diametralement opposes ou des hexagones. L'intensite de ces instabilites peut etre chaotique et l'etude de ce chaos ete realisee. Cette etude a montre de nombreux points communs avec des experiences effectuees en hydrodynamique