L 'effet phot oréfractif
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observons ensuite en fonction des fréquences croissantes 4 résonances correspondant à
d = 7AJ2, 5AJ2, 3A/2, AJ2. Nous voyons également 4 anti-résonances correspondant à
d = 4A, 3A, 2A, A . La décroissance finale autour de 15 kHz est due à ce que les électrons
oscillent "sur place" et ne se déplacent donc plus notablement durant une demi-période du
champ électrique appliqué.
La mesure de ces fréquences de résonance permet d'estimer la mobilité.
5.3.4 Autres techniques d'intensijkation
D'autres techniques d'intensification du champ de charge d'espace ont été proposées et
utilisées avec succès.
Dans la méthode résonante en intensité il faut égaliser le taux démission optique des
trous avec le taux d'émission thermique des électrons [101-1031. Cette technique n'est pas
applicable dans tous les matériaux mais a été utilisée dans ZnP.
II est également possible d'utiliser des longueurs d'onde telles que l'on travaille très près
de la bande d'absorption du matériau. Ces résonances de bord de bande (effet Franz-Keldysh)
s'accompagnent dune forte absorption [ 104-1061.
5.4 Amplification d'images
5.4.1 Exemples de gains et d'amplifications d'images
5.4.1.1 Exemples de gains
Ainsi que nous venons de le voir, la valeur du gain photoréfractif r dépend à la fois du
matériau utilisé, éventuellement de son dopage, de la longueur d'onde optique et de la
configuration photoréfractive. Par configuration nous entendons, les angles d'incidence, les
polarisations des faisceaux, la coupe de l'échantillon (faces d'entrée, direction de propagation
de la lumière) et l'application ou non d'un champ électrique externe. Les valeurs données cidessous ne sont donc qu'indicatives.
Polymères photoréfractifs avec un champ appliqué r = 18 cm-' [ 1071, longueur d'interaction
typique de 100 pm.
BaTiOg sans champ appliqué r = 25 cm-' [108], longueur d'interaction typique de 5 mm.
Bi12Si020 sans champ
Bi12Si020 avec un champ et un réseau mobile, r = 12 cm-' [53], longueur d'interaction
typique de 1 cm.
Multi-puits quantiques par effet Franz-Keldysh, r = 200 cm-' [ 1061, longueur d'interaction
typique de 1 pm.
ZnP avec effet Franz-Keldysh et la stabilisation en température r = 14 cm-' [105], longueur
d'interaction typique de 1 cm.
5.4.1.2 Résolution des images
La résolution spatiale des amplificateurs photoréfractifs dépend de l'étendue géométrique et
donc de la surface Surf de la face d'entrée de l'échantillon et de l'ouverture angulaire utile
Ai,.Ai2 dans laquelle il y a amplification. Le critère de Rayleigh nous donne la résolution
(nombre de pixels dans l'image) :
R = Ai, Ai, Surf f ,
(5.27)
avec la longueur d'onde d et les angles Ai,2 mesurés à l'extérieur de l'échantillon.
Les faces d'entrée ont généralement des surfaces de l'ordre de Surf = 5 x 5 mm'. Le
facteur d'amplification exp(r1) varie fortement en fonction de l'angle entre les deux
= 0,5 cm-', longueur d'interaction typique de 1 cm.
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observons ensuite en fonction des fréquences croissantes 4 résonances correspondant à
d = 7AJ2, 5AJ2, 3A/2, AJ2. Nous voyons également 4 anti-résonances correspondant à
d = 4A, 3A, 2A, A . La décroissance finale autour de 15 kHz est due à ce que les électrons
oscillent "sur place" et ne se déplacent donc plus notablement durant une demi-période du
champ électrique appliqué.
La mesure de ces fréquences de résonance permet d'estimer la mobilité.
5.3.4 Autres techniques d'intensijkation
D'autres techniques d'intensification du champ de charge d'espace ont été proposées et
utilisées avec succès.
Dans la méthode résonante en intensité il faut égaliser le taux démission optique des
trous avec le taux d'émission thermique des électrons [101-1031. Cette technique n'est pas
applicable dans tous les matériaux mais a été utilisée dans ZnP.
II est également possible d'utiliser des longueurs d'onde telles que l'on travaille très près
de la bande d'absorption du matériau. Ces résonances de bord de bande (effet Franz-Keldysh)
s'accompagnent dune forte absorption [ 104-1061.
5.4 Amplification d'images
5.4.1 Exemples de gains et d'amplifications d'images
5.4.1.1 Exemples de gains
Ainsi que nous venons de le voir, la valeur du gain photoréfractif r dépend à la fois du
matériau utilisé, éventuellement de son dopage, de la longueur d'onde optique et de la
configuration photoréfractive. Par configuration nous entendons, les angles d'incidence, les
polarisations des faisceaux, la coupe de l'échantillon (faces d'entrée, direction de propagation
de la lumière) et l'application ou non d'un champ électrique externe. Les valeurs données cidessous ne sont donc qu'indicatives.
Polymères photoréfractifs avec un champ appliqué r = 18 cm-' [ 1071, longueur d'interaction
typique de 100 pm.
BaTiOg sans champ appliqué r = 25 cm-' [108], longueur d'interaction typique de 5 mm.
Bi12Si020 sans champ
Bi12Si020 avec un champ et un réseau mobile, r = 12 cm-' [53], longueur d'interaction
typique de 1 cm.
Multi-puits quantiques par effet Franz-Keldysh, r = 200 cm-' [ 1061, longueur d'interaction
typique de 1 pm.
ZnP avec effet Franz-Keldysh et la stabilisation en température r = 14 cm-' [105], longueur
d'interaction typique de 1 cm.
5.4.1.2 Résolution des images
La résolution spatiale des amplificateurs photoréfractifs dépend de l'étendue géométrique et
donc de la surface Surf de la face d'entrée de l'échantillon et de l'ouverture angulaire utile
Ai,.Ai2 dans laquelle il y a amplification. Le critère de Rayleigh nous donne la résolution
(nombre de pixels dans l'image) :
R = Ai, Ai, Surf f ,
(5.27)
avec la longueur d'onde d et les angles Ai,2 mesurés à l'extérieur de l'échantillon.
Les faces d'entrée ont généralement des surfaces de l'ordre de Surf = 5 x 5 mm'. Le
facteur d'amplification exp(r1) varie fortement en fonction de l'angle entre les deux
= 0,5 cm-', longueur d'interaction typique de 1 cm.