Etude et realisation d'un oscillateur parametrique optique visible a haute cadence de recurrence

Study and realization of a visible optical parametric oscillator pumped at high repetition rate

• Auteur / Autrice : BERTRAND BAILLON
• Direction : Alain Brun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

La generation d'un rayonnement laser visible a haute cadence de repetition en regime nanoseconde represente l'un des moyens retenus pour mener a bien la separation isotopique de l'uranium. Ce travail de these a pour objet de proposer une solution originale basee sur un oscillateur parametrique optique pompe par un laser nd:yag. Afin d'engendrer un rayonnement visible, nous proposons plusieurs architectures de pompage. Suivant les longueurs d'onde de pompe, elles mettent en jeu des interactions non-lineaires telles que l'oscillation parametrique optique, la somme de frequences ou encore le doublage de frequences. Pour determiner le type d'oscillateur parametrique optique le plus apte a fonctionner dans une ambiance de puissance moyenne elevee a des cadences situees autour de la dizaine de kilohertz, nous caracterisons tout d'abord des oscillateurs parametriques optiques aux cadences de 10 hz et 1 khz. Pour cela, nous utilisons des lasers de pompe de technologie differente. En parallele, nous testons des cavites simplement resonnantes et doublement resonnantes, ainsi que deux cristaux non-lineaires, le ktp et le bbo. A la suite des resultats experimentaux obtenus a 10 hz et 1 khz concernant les intensites au seuil d'oscillation, les tenues au flux ainsi que le comportement spectral, temporel et spatial, nous realisons un opo simplement resonnant a l'interieur de la cavite d'un laser de pompe nd:yag. Le fonctionnement de ce laser peut varier entre 4 et 17 khz. Le cristal de ktp taille en accord de phase non-critique est retenu et la generation d'un faisceau visible est realisee a la suite d'une somme de frequences dans un second cristal de ktp positionne dans la cavite opo. Le systeme est caracterise en detail.