1 - AMPLIFICATION ET OSCILLATION PARAMÉTRIQUE OPTIQUE : FONDEMENTS

• 1.1 - Optique non linéaire quadratique
  Figure 1 - Illustrations du désaccord de phase (cas colinéaire et non colinéaire) et de la condition de conservation de l'énergie dans le cas du mélange à trois ondes Figure 2 - Puissance générée par différence de fréquences (DFG) en fonction de la longueur de matériau non linéaire traversée normalisée à la longueur de cohérence, dans les cas de l'accord de phase parfait, du quasi-accord de phase et du désaccord de phase Figure 3 - Puissance générée par différence de fréquences (DFG) en fonction du paramètre de désaccord de phase
• 1.2 - Accord et quasi-accord de phase
  Figure 4 - Illustration de l'accord de phase par biréfringence dans le cas d'un processus de doublage de fréquence Figure 5 - Courbe de quasi-accord de phase en température et points expérimentaux dans le cas d'un OPO PPLN Figure 6 - Représentation schématique de plusieurs motifs de quasi-accord de phase
• 1.3 - Effet paramétrique optique
  Figure 7 - Illustration corpusculaire du processus de fluorescence paramétrique Figure 8 - Représentation schématique du cône de fluorescence paramétrique Figure 9 - Représentations schématiques de plusieurs configurations de cavités OPO

2 - MATÉRIAUX NON LINÉAIRES OPTIQUES

• 2.1 - Ultraviolet et visible
• 2.2 - Infrarouge jusqu'à 4 micromètres
• 2.3 - Infrarouge au-delà de 4 micromètre

3 - MISE EN ŒUVRE EN RÉGIME CONTINU

• 3.1 - Générateurs paramétriques optiques
• 3.2 - Sources de génération de fréquence différence
  Figure 11 - Schéma de principe d'une source de génération de fréquence différence
• 3.3 - Oscillateurs paramétriques optiques
  Figure 12 - Configuration typique d'un OPO en régime continu

4 - MISE EN ŒUVRE EN RÉGIME MICROSECONDE À NANOSECONDE

• 4.1 - Générateurs paramétriques optiques
• 4.2 - Oscillateur paramétrique optique en régime transitoire
  Figure 13 - Profils temporels des impulsions de pompe incidente, pompe dépeuplée, signal et complémentaire pour un OPO fonctionnant en régime transitoire
• 4.3 - Problématique de la largeur spectrale
  Figure 14 - Spectres émis par un OPO simplement résonnant fonctionnant en régime transitoire avant (a ) et après (b ) l'insertion d'un filtre Figure 15 - Spectres émis par un OPO doublement résonnant à cavité unique (a ) et à cavités duales (b ) Figure 16 - Arrangement d'OPO doublement résonnant à cavités imbriquées permettant, avec un design très compact, d'émettre un rayonnement monomode accordable selon le principe schématisé sur la figure 15
• 4.4 - Problématique de la qualité de faisceau

5 - MISE EN ŒUVRE EN RÉGIME PICOSECONDE À FEMTOSECONDE

• 5.1 - Écriture des équations de propagation en régime d'impulsions courtes
  Figure 17 - Schéma de principe d'un amplificateur paramétrique optique, et exemple de résolution numérique des équations couplées dans un cas particulier d'OPA
• 5.2 - Générateurs paramétriques optiques
  Figure 18 - Exemple de réalisation expérimentale d'un OPG picoseconde (a ) et spectre émis pour différentes températures du cristal (b )
• 5.3 - Amplificateur paramétrique optique
  Figure 19 - Schéma de principe général d'un OPA injecté par un continuum large bande (lumière blanche) Figure 20 - Schéma de principe général d'une chaîne OPCPA Figure 21 - Représentation schématique de la configuration d'accord de phase non colinéaire et interprétation géométrique du désaccord des vitesses de groupe pour une interaction colinéaire et de leur accord pour une interaction non colinéaire idoine Figure 22 - Interprétation géométrique de la tolérance spectrale pour des accords de phase critique (ou d'ordre un), non critique (ou d'ordre deux) et ultralarge (ou d'ordre trois)
• 5.4 - Oscillateur paramétrique optique à pompage synchrone
  Figure 23 - Principe du pompage synchrone d'un oscillateur paramétrique en régime picoseconde ou femtoseconde

6 - EXEMPLES D'APPLICATIONS

• 6.1 - Contre-mesures optroniques
  Figure 24 - Représentation schématique d'un scénario opérationnel d'autoprotection d'un avion par contre-mesure optronique
• 6.2 - Télémétrie, désignation et imagerie active
• 6.3 - Analyse de gaz
  Figure 25 - Spectres de transmission qualitatifs de divers gaz atmosphériques et polluants en fonction de la longueur d'onde Figure 26 - Schéma de principe de lidar avec détection du signal rétrodiffusé par (a ) une cible topographique et (b ) des aérosols Figure 27 - Mesure simultanée à distance de la vapeur d'eau et du méthane atmosphérique au moyen d'un lidar moyenne portée basé sur une source paramétrique optique
• 6.4 - Diagnostics optiques
  Figure 28 - Principe de la méthode CARS
• 6.5 - Information quantique
• 6.6 - Physique fondamentale : génération d'impulsions attoseconde

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE