Interactions parametriques intracavite en regime femtoseconde. Optimisation d'un oscillateur parametrique optique dans le visible

Femtosecond intracavity parametric interactions. Optimisation of a visible range optical parametric oscillator

• Auteur / Autrice : MARCO CAVALLARI
• Direction : Geoffrey Gale
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Palaiseau, Ecole polytechnique

Mots clés

Mots clés contrôlés

Optique non linéaire

Oscillateurs

Résumé

Cette these est consacree a l'etude theorique et experimentale d'un oscillateur parametrique optique (opo) femtoseconde dans le visible, son amplification parametrique et son application dans une experience de diffusion raman anti-stokes coherente (drasc) resolue en temps. L'opo, base sur un cristal de bbo, est pompe par le second harmonique d'un laser ti:saphir, a 400 nm, genere lui aussi dans un cristal de bbo. Les impulsions qu'il emet, accordables entre 570 nm et 700 nm, ont une energie de l'ordre du nj et se repetent a la cadence de repetition de 82 mhz. En fonctionnement normal leur duree s'eleve a 200 fs environ mais l'introduction d'une paire de prismes en silice fondue dans la cavite la fait diminuer jusqu'a moins de 20 fs (limite atteinte: 13 fs). Meme sans les prismes, pour certaines longueurs d'onde et orientations du bbo la duree des impulsions devient tres breve a la suite d'effets du second ordre en cascade. L'interpretation des resultats experimentaux s'appuie sur des simulations numeriques qui permettent aussi de completer l'etude de l'opo, en variant des parametres difficiles a modifier experimentalement. Grace a leur amplification dans un amplificateur parametrique optique base sur un cristal de bbo et pompe par le second harmonique d'une fraction du faisceau emis par un amplificateur regeneratif a ti:saphir, les impulsions atteignent une energie de l'ordre de 1000 nj, tout en ayant une duree tres breve (100 fs). Une experience de drasc resolue en temps a permis de mesurer le temps de decroissance t#2 du mode nu-2 de l'acetone sur plusieurs ordres de grandeur, avec une resolution temporelle d'environ 50 fs, ce qui montre les potentialites de la source developpee dans cette these