Thèse soutenue

Effets résonants et cohérents dans un cristal dopé aux ions erbium : oscillations cohérentes de population et transparence induite électromagnétiquement

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Auteur / Autrice : Elisa Baldit
Direction : Juan Ariel Levenson
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique. Optique
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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L'excitation optique résonante de systèmes atomiques permet de bénéficier d'une réponse non linéaire exacerbée, qui ouvre la voie au traitement de la lumière par la lumière, même à faible intensité lumineuse. Certaines interactions cohérentes de la lumière avec la matière permettent en outre de s'affranchir de la forte absorption associée à la résonance. Dans cette thèse, deux effets cohérents et résonants ont été explorés dans un cristal d'Y_2SiO_5 (YSO) dopé aux ions erbium 167 : les oscillations cohérentes de populations (OCP) et la transparence induite électromagnétiquement (TIE). Les OCP ont lieu dans un système atomique à deux niveaux d'énergie, excité par un faisceau d'intensité lentement variable. Dans cette thèse, les OCP ont notamment été utilisées pour ralentir la vitesse de propagation de la lumière dans le cristal à 3m/s. Nous avons également démontré le bénéfice que représente l'élargissement inhomogène pour ajuster le ralentissement et la transmission. La TIE est obtenue dans un système atomique à 3 niveaux d'énergie, dit en lambda, en excitant la cohérence Raman entre les 2 niveaux fondamentaux par 2 faisceaux optiques cohérents. Lors de la caractérisation de la structure hyperfine de l'erbium 167 dans le YSO par spectroscopie de résonance paramagnétique électronique et par spectroscopie de creusement spectral nous avons mis en évidence plusieurs systèmes en lambda, utilisables pour la TIE. Un dispositif expérimental basé sur la modulation d'amplitude d'un faisceau laser continu est utilisé pour générer les deux faisceaux cohérents et a permis d'observer la TIE pour la première fois à 1. 5 µm dans la matière condensée.