L'effet photoréfractif
291
On remarque à nouveau que si la diffusion est le processus de transport de charge
prédominant, cotg v, = O et il n'y a pas de variation de phase au cours de la propagation (pas
de courbure de franges). I1 en est de même si le réseau a été créé en mettant en jeu le tenseur
photovoltaïque antisymétrique.
Ces variations des phases peuvent jouer un rôle primordial dans certaines applications.
Leurs prises en compte sont indispensables pour comprendre le fonctionnement des cavités
résonantes à gain photoréfractif. Cette courbure des franges peut également être néfaste. Si
elle est trop prononcée, les faisceaux qui inscrivent le réseau ne se trouvent plus à l'angle de
Bragg. Ceci peut perturber le fonctionnement de dispositifs tels que les mémoires
holographiques.
5.3 Intensification du gain photoréfractif
5.3.1 Introduction
Les matériaux photoréfractifs les plus sensibles, les plus photoconducteurs, ne possèdent
malheureusement que des coefficients électro-optiques faibles de l'ordre de quelques pm/V .
Sans champ électrique appliqué les charges se déplacent par diffusion. Le transfert d'énergie
est optimisé car lql= n/2 mais il reste néanmoins très faible car le champ E,, est limité.
Typiquement les gains photoréfractifs obtenus sont de l'ordre de = 1 cm.'. L'application
d'un champ électrique E,, fait croître le champ E,, mais fait décroître (sinv,(. Pour garder
(sin v,[ = 1 tout en augmentant Eat, on a recours aux techniques d'intensification. Celles-ci
s'appuient sur l'équation (2.79) décrivant l'évolution du champ de charge d'espace E, qui est
celle d'un oscillateur harmonique avec second membre :
-+ - + K O , ( E , - M E ~ ~ ~ + " ' + ' ) = O .
2 (te ' 1
(5.14)
I1 est possible de le forcer en le pilotant avec un terme oscillant à sa fréquence propre w e .
Une autre méthode consiste à appliquer un champ électrique externe modulé temporellement.
Ces techniques qui permettent de conserver le déphasage de k 7172 du champ par rapport à la
figure d'illumination sont très employées en mélange d'ondes.
Ces techniques d'intensification du champ de charge d'espace s'emploient avec un champ
électrique appliqué (afin que O, # O ) à des matériaux tels que les sillenites ou les semiconducteurs qui possèdent des coefficients électro-optiques faibles. Elles s'emploient aussi
avec des matériaux polymères auxquels il faut de toute façon appliquer un champ électrique
pour avoir des efficacités quantiques significatives.
Pour qu'elles soient efficaces, il est nécessaire que le taux de modulation de la figure
d'interférence reste très inférieur à 1 [53,93].
5.3.2 Intensification du gain par la technique du réseau mobile
Pour "forcer" l'oscillateur harmonique il faut introduire dans la "force" M EAc et''+' un terme
oscillant à la fréquence O,. Cela peut facilement se faire en éclairant le cristal par une figure
d'interférence mobile se déplaçant à la vitesse v, = w,/k, selon
[53, 94-97]. On peut
utiliser deux techniques différentes pour créer ce déplacement. La première consiste à
déplacer le cristal à la vitesse Ce devant la figure d'interférence fixe. Dans la seconde, plus
élégante, c'est le réseau d'interférence qui se déplace par rapport au cristal qui est fixe. Ce
déplacement des franges est obtenu en décalant en fréquence un faisceau d'écriture par
rapport à l'autre. On peut employer l'effet Doppler avec un miroir monté sur une cale piézo-
291
On remarque à nouveau que si la diffusion est le processus de transport de charge
prédominant, cotg v, = O et il n'y a pas de variation de phase au cours de la propagation (pas
de courbure de franges). I1 en est de même si le réseau a été créé en mettant en jeu le tenseur
photovoltaïque antisymétrique.
Ces variations des phases peuvent jouer un rôle primordial dans certaines applications.
Leurs prises en compte sont indispensables pour comprendre le fonctionnement des cavités
résonantes à gain photoréfractif. Cette courbure des franges peut également être néfaste. Si
elle est trop prononcée, les faisceaux qui inscrivent le réseau ne se trouvent plus à l'angle de
Bragg. Ceci peut perturber le fonctionnement de dispositifs tels que les mémoires
holographiques.
5.3 Intensification du gain photoréfractif
5.3.1 Introduction
Les matériaux photoréfractifs les plus sensibles, les plus photoconducteurs, ne possèdent
malheureusement que des coefficients électro-optiques faibles de l'ordre de quelques pm/V .
Sans champ électrique appliqué les charges se déplacent par diffusion. Le transfert d'énergie
est optimisé car lql= n/2 mais il reste néanmoins très faible car le champ E,, est limité.
Typiquement les gains photoréfractifs obtenus sont de l'ordre de = 1 cm.'. L'application
d'un champ électrique E,, fait croître le champ E,, mais fait décroître (sinv,(. Pour garder
(sin v,[ = 1 tout en augmentant Eat, on a recours aux techniques d'intensification. Celles-ci
s'appuient sur l'équation (2.79) décrivant l'évolution du champ de charge d'espace E, qui est
celle d'un oscillateur harmonique avec second membre :
-+ - + K O , ( E , - M E ~ ~ ~ + " ' + ' ) = O .
2 (te ' 1
(5.14)
I1 est possible de le forcer en le pilotant avec un terme oscillant à sa fréquence propre w e .
Une autre méthode consiste à appliquer un champ électrique externe modulé temporellement.
Ces techniques qui permettent de conserver le déphasage de k 7172 du champ par rapport à la
figure d'illumination sont très employées en mélange d'ondes.
Ces techniques d'intensification du champ de charge d'espace s'emploient avec un champ
électrique appliqué (afin que O, # O ) à des matériaux tels que les sillenites ou les semiconducteurs qui possèdent des coefficients électro-optiques faibles. Elles s'emploient aussi
avec des matériaux polymères auxquels il faut de toute façon appliquer un champ électrique
pour avoir des efficacités quantiques significatives.
Pour qu'elles soient efficaces, il est nécessaire que le taux de modulation de la figure
d'interférence reste très inférieur à 1 [53,93].
5.3.2 Intensification du gain par la technique du réseau mobile
Pour "forcer" l'oscillateur harmonique il faut introduire dans la "force" M EAc et''+' un terme
oscillant à la fréquence O,. Cela peut facilement se faire en éclairant le cristal par une figure
d'interférence mobile se déplaçant à la vitesse v, = w,/k, selon
[53, 94-97]. On peut
utiliser deux techniques différentes pour créer ce déplacement. La première consiste à
déplacer le cristal à la vitesse Ce devant la figure d'interférence fixe. Dans la seconde, plus
élégante, c'est le réseau d'interférence qui se déplace par rapport au cristal qui est fixe. Ce
déplacement des franges est obtenu en décalant en fréquence un faisceau d'écriture par
rapport à l'autre. On peut employer l'effet Doppler avec un miroir monté sur une cale piézo-