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Bonjour.
Dans cette vidéo, nous allons vous montrer comment il est possible de
produire des impulsions femtosecondes vers 1,3 micron et 2 microns à
partir d'un laser titane:saphir à 800 nanomètres.
Le dispositif expérimental que nous allons vous montrer utilise des notions que
vous avez vues cette semaine et en particulier la notion centrale que
nous allons utiliser est la notion d'amplification paramétrique.
Vous verrez aussi la production d'un continuum spectral, qui est non pas un
effet non-linéaire d'ordre deux, mais un effet non-linéaire d'ordre trois dont vous
verrez les détails dès la semaine prochaine dans les vidéos avec Manuel.
Bonjour, donc euh, je m'appelle Adeline Bonvalet et je vais vous présenter un
amplificateur paramétrique.
Donc, l'amplification paramétrique, elle est réalisée dans un
cristal non-linéaire qui est situé dans la monture ici, qui est un cristal de BBO.
Et elle est réalisée en deux passages successifs.
Donc le faisceau arrive par ici, il parcourt ces optiques et il est divisé en
trois faisceaux : deux faisceaux qui vont réaliser les deux premiers faisceaux de
pompe, le premier passage d'amplification et le deuxième passage d'amplification,
et un troisième faisceau qui, lui, permet d'engendrer de la lumière blanche par
génération de continuum dans une lame de saphir qui est là.
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Donc ce faisceau blanc est focalisé dans le cristal non-linéaire.
Le premier passage de pompe est réalisé ici grâce à ces miroirs.
Le faisceau est réfléchi puis il est focalisé et superposé au continuum dans le
cristal de BBO.
Donc vous voyez ici qu'il y a des miroirs qui sont positionnés sur une platine de
translation et cette platine va nous permettre de
synchroniser parfaitement la pompe et le signal dans le
cristal non-linéaire de façon à optimiser l'amplification.
Donc, si je retire le cache ici,
alors vous voyez qu'on va pouvoir superposer la pompe et le continuum.
Et on va voir apparaître ici des couleurs.
Alors l'infrarouge n'est pas visible à l'œil bien sûr, mais des phénomènes de
somme de fréquences font qu'on voit apparaître une tache lumineuse quand même
dans le visible lorsqu'il y a génération de ces impulsions infrarouges.
On voit bien ici cette tache blanche et on peut voir que quand on déplace la platine
de translation et donc on désynchronise signal et pompe, cette tache disparait ou
réapparait en fonction du délai qu'on introduit sur ce bras de pompe.
On peut aussi mesurer, si j'enlève ce cache,
alors le faisceau signal amplifié est réfléchi puis envoyé sur le
mesureur de puissance ici, et vous voyez que sans la pompe, on n'avait presque pas
d'énergie alors que lorsque je laisse passer le premier faisceau de pompe,
on a plus de dix microjoules, donc déjà une première amplification.
Donc ce faisceau est réfléchi par le miroir sphérique
situé ici et repasse lors du deuxième passage toujours dans ce cristal de BBO.
La deuxième amplification, elle est réalisée avec un deuxième bras de pompe,
qui est les faisceau qu'on voit ici, qui lui aussi va passer
sur une paire de miroirs positionnés sur une platine de translation car là aussi,
on va avoir besoin de synchroniser la pompe et le signal à amplifier.
Si je retire le cache de ce faisceau pompe,
alors on voit apparaître ici une tache colorée verte et rouge.
Là encore, ce ne sont pas les couleurs du signal et du complémentaire infrarouge,
mais ce sont les couleurs qui apparaissent dû à un processus de somme des fréquences,
mais qui nous signalent qu'il y a bien amplification et génération d'infrarouge.
Si on modifie le délai de ce bras de pompe, on va voir,
comme pour le premier passage, apparition ou disparition de ces couleurs.
On peut aussi mesurer l'énergie produite, là il est nécessaire de changer le
calibre du mesureur de puissance parce qu'on engendre alors plus d'un Watt.
À partir de 4 Watt du faisceau laser titane:saphir, on est capable de
créer plus de 1,2 Watt dans l'infrarouge proche.
Manuel JoffreDR CNRS et Professeur associé à l'Ecole polytechnique
Vincent KemlinChargé d'enseignement à l'Ecole polytechnique
