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G. Pauliat et G. Roosen
faisceaux signal et pompe. À cause de la dépendance en exponentielle du facteur
d'amplification avec le produit Il = gain x longueur d interaction, ce facteur varie beaucoup
plus rapid,ement que rl. Ainsi, plus la longueur d'interaction est grande, plus la résolution
diminue. A titre d'exemples, en ne considérant que de faibles longueurs d'interaction de façon
à ce que la variation de e" avec l'angle il soit la même que celle du gain alors, l'ouverture
angulaire utile Ai, est de l'ordre de :
-pour les matériaux utilisés sans champ appliqué, BaTi03, B i12SiO20, Bi12Ge020, etc.,
Ai, = 30", ce qui nous donne f i = plusieurs milliers de p l / m avec A = 500 nm ;
-pour des matériaux avec une intensification par champ électrique, Bi12Si020, Bi12Ge020,
Ai, = qq", soit f i = qq centaines de pl/mm avec A = 500 nm.
Ces résolutions sont des valeurs maximales qui supposent que l'échantillon n'introduise
pas d'aberration significative. En fait, très souvent, c'est la distorsion du front d'onde créée par
ces aberrations qui limite la résolution. Des images d'un million de pixels ont néanmoins été
enregistrées et relues dans des échantillons de LiNbO3 [109].
5.4.1.3 Exemple avec un échantillon de titanate de baryum
L'échantillon utilisé est un cristal de BaTiO3 dopé au fer, traité anti-reflet et de dimensions
a x b x c = 3,63 x 5,24 x 5,22 mm3. Les faisceaux proviennent d'un laser Argon accordé à la
longueur d'onde de 514 nm. Les faisceaux pompe et signal (porteur de l'image imprimée à
partir d'une mire de résolution) sont polarisés extraordinairement et arrivent respectivement
sous des angles d'incidence de 55" et 25" sur la face d'entrée perpendiculaire à l'axe 6. Les
intensités incidentes valent 112 mW/cm2 pour la pompe et 7 pW/cm2 pour le signal.
L'image de la mire de résolution est projetée sur le cristal. La figure 19.a représente la partie
centrale de l'image transmise par le cristal mais en l'absence du faisceau pompe. La figure
19.b représente la même image mais amplifiée d'un facteur x2000 par transfert d'énergie
photoréfractif. La résolution de cette image amplifiée, de 53 pl/mm , est la même que celle
de l'image non amplifiée. Dans cette expérience, la résolution est en fait limitée par les
composants optiques employés et non pas par l'effet photoréfractif.
a
b
Figure 19 : a) Image transmise par un cristal de BaTiO3; b) la même image amplifiée d'un facteur ~ 2 0 0 0 par
transfert d'énergie photoréfractif.
5.4.1.4 Exemple avec un échantillon de Bi-GeOa sans chamD appliqué
Un laser Argon accordé à la longueur d'onde de 5 14 nm est utilisé. Le cristal n'est pas traité
anti-reflet. Le pas du réseau est de A = 0,8 pm et la configuration utilisée est celle dite de
"couplage". Les intensités incidentes valent, 6 mW/cm2 pour la pompe, et 150 pW/cm2
pour le signal. La longueur d'interaction des faisceaux est de 1 = 10 mm et le gain
photoréfractif r = 0,4 cm-'. L'image de la mire est projetée sur le cristal. Les figures 20.a et
G. Pauliat et G. Roosen
faisceaux signal et pompe. À cause de la dépendance en exponentielle du facteur
d'amplification avec le produit Il = gain x longueur d interaction, ce facteur varie beaucoup
plus rapid,ement que rl. Ainsi, plus la longueur d'interaction est grande, plus la résolution
diminue. A titre d'exemples, en ne considérant que de faibles longueurs d'interaction de façon
à ce que la variation de e" avec l'angle il soit la même que celle du gain alors, l'ouverture
angulaire utile Ai, est de l'ordre de :
-pour les matériaux utilisés sans champ appliqué, BaTi03, B i12SiO20, Bi12Ge020, etc.,
Ai, = 30", ce qui nous donne f i = plusieurs milliers de p l / m avec A = 500 nm ;
-pour des matériaux avec une intensification par champ électrique, Bi12Si020, Bi12Ge020,
Ai, = qq", soit f i = qq centaines de pl/mm avec A = 500 nm.
Ces résolutions sont des valeurs maximales qui supposent que l'échantillon n'introduise
pas d'aberration significative. En fait, très souvent, c'est la distorsion du front d'onde créée par
ces aberrations qui limite la résolution. Des images d'un million de pixels ont néanmoins été
enregistrées et relues dans des échantillons de LiNbO3 [109].
5.4.1.3 Exemple avec un échantillon de titanate de baryum
L'échantillon utilisé est un cristal de BaTiO3 dopé au fer, traité anti-reflet et de dimensions
a x b x c = 3,63 x 5,24 x 5,22 mm3. Les faisceaux proviennent d'un laser Argon accordé à la
longueur d'onde de 514 nm. Les faisceaux pompe et signal (porteur de l'image imprimée à
partir d'une mire de résolution) sont polarisés extraordinairement et arrivent respectivement
sous des angles d'incidence de 55" et 25" sur la face d'entrée perpendiculaire à l'axe 6. Les
intensités incidentes valent 112 mW/cm2 pour la pompe et 7 pW/cm2 pour le signal.
L'image de la mire de résolution est projetée sur le cristal. La figure 19.a représente la partie
centrale de l'image transmise par le cristal mais en l'absence du faisceau pompe. La figure
19.b représente la même image mais amplifiée d'un facteur x2000 par transfert d'énergie
photoréfractif. La résolution de cette image amplifiée, de 53 pl/mm , est la même que celle
de l'image non amplifiée. Dans cette expérience, la résolution est en fait limitée par les
composants optiques employés et non pas par l'effet photoréfractif.
a
b
Figure 19 : a) Image transmise par un cristal de BaTiO3; b) la même image amplifiée d'un facteur ~ 2 0 0 0 par
transfert d'énergie photoréfractif.
5.4.1.4 Exemple avec un échantillon de Bi-GeOa sans chamD appliqué
Un laser Argon accordé à la longueur d'onde de 5 14 nm est utilisé. Le cristal n'est pas traité
anti-reflet. Le pas du réseau est de A = 0,8 pm et la configuration utilisée est celle dite de
"couplage". Les intensités incidentes valent, 6 mW/cm2 pour la pompe, et 150 pW/cm2
pour le signal. La longueur d'interaction des faisceaux est de 1 = 10 mm et le gain
photoréfractif r = 0,4 cm-'. L'image de la mire est projetée sur le cristal. Les figures 20.a et