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Luminescence cristalline appliquée aux sources lasersArticle de référence | Réf : AF3278 v2
Auteur(s) : Georges BOULON
Date de publication : 10 janv. 2017
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Les effets d’optique non linéaire ont été découverts il y a longtemps : Kerr (1875), Pockels (1893), Raman (1928) mais leur potentiel réel n’est apparu qu’avec les premières sources laser, d’abord avec le cristal de rubis (1960) puis le cristal de grenat YAG (Yttrium Aluminium Garnet) dopé Nd3+ (1964). Le premier article montrant la génération d’harmoniques par doublage de fréquence date de 1961 avec le laser impulsionnel à rubis. Les sources laser qui délivrent des champs électriques monochromatiques et intenses sont idéales pour produire ces phénomènes non linéaires. En optique « classique », le champ électrique oscillant E d’une onde lumineuse qui se propage à travers un milieu diélectrique transparent induit un champ de polarisation P au sein de la collection des dipôles atomiques caractérisé par la même fréquence que celle du champ incident :
avec :
Mais si le champ électrique de la source laser incidente est élevé, alors les dipôles du milieu diélectrique ne répondent plus linéairement et la polarisation induite P s’exprime comme un développement de puissances du champ appliqué E :
avec χ (2) et χ (3) les tenseurs de susceptibilité électrique du matériau respectivement d’ordre 2 et 3.
À titre de comparaison, si χ (1) = 1, χ (2) = 5 × 10–8 cm/V et χ (3) = 3 × 10–15 cm2/V2, et comme avec les lasers à...
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OPTIQUE PHOTONIQUE
(1) - BOYD (R.W.) - Nonlinear optics, handbook of laser technology and applications. Principles. - WEBB (C.) et JONES (J.) (éd.), Institute of Physics Publishing, Bristol Philadelphia, vol. I, p. 161-184 (2004).
(2) - PELLÉ (F.) - Laser based on nonlinear effects, handbook of laser technology and applications. Laser design and laser systems. - WEBB (C.) et JONES (J.) (éd.), Institute of Physics Publishing, Bristol Philadelphia, vol. II, p. 431-468 (2004).
(3) - YARIV (A.) - Optical waves in crystals. - Wiley, New York (1984).
(4) - COURTOIS (J.Y.) - Optique non linéaire. - Dans Les lasers et leurs applications scientifiques et médicales. FABRE (C.) et POCHOLLE (J.P.) (éd.), Les Éditions de Physique (1996).
(5) - POCHOLLE (J.P.), VIVIEN (D.) - Les matériaux laser pour l’optique non linéaire. - Numéro spécial de l’Actualité Chimique, Les matériaux du fondamental aux applications. Numéro publié en collaboration avec la SF2M et...
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