L'effet photoréfractif
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en fréquence entre le faisceau qui oscille et le faisceau 1 que l'on injecte. Un fonctionnement
stable de ces cavités impose un asservissement en longueur.
Cette sensibilité à la longueur de la cavité provient de ce que le faisceau qui oscille doit
interférer avec le faisceau 1 après plus d'un aller et retour. Pour cette raison, ce système ne
peut fonctionner qu'avec des faisceaux de longueurs de cohérence plus grandes que la
longueur de la cavité, ou avec une cavité dont la longueur est un multiple de celle de la source
laser. Pour cette même raison le système est très sensible aux vibrations.
Matériau
Matériau
miroir
3
t
photoréfractif
-
a)
b)
Figure 31 : Miroirs à conjugaison de phase autopompés à cavité linéaire a) et semi-linéaire b).
Une fois que le système fonctionne, et si le gain est suffisamment élevé, on peut enlever
le miroir de gauche sur la figure 31.a. Le système fonctionne toujours. On obtient ainsi le
miroir à conjugaison de phase autopompé semi-linéaire représenté sur la figure 31.b. Si l'on
ne prend en compte que le système d'équations (6.5), c'est-à-dire sans prendre en compte la
lumière diffusée, la cavité semi-linéaire ne peut pas démarrer seule et il faut partir de la cavité
linéaire pour lancer l'oscillation avant d'enlever un miroir [130]. En fait, l'expérience a montré
que très souvent la diffusion de la lumière est suffisamment importante pour que le dispositif
démarre avec son seul miroir. Cela est confirmé par l'analyse numérique menée dans [ 1361.
6.4.3 Miroirs autopompés à réflexions internes
Le miroir à réflexions internes est un système autopompé dans lequel la cavité formant la
boucle de réaction est fermée par les réflexions sur les faces de l'échantillon [151].
Le fonctionnement représenté sur la figure 32 est dit "à deux zones d'interaction
couplées" [ 1521 mais d'autres fonctionnements existent [ 1531. Dans chacune de ces deux
zones Z1 et 2 2 on a une interaction à 4 ondes. Ces deux zones définissent deux miroirs. Ils
ferment une cavité dont les deux autres miroirs sont composés par les réflexions sur les faces
de l'échantillon. Dans cette cavité ainsi définie oscille un faisceau. Cette géométrie à deux
zones d'interaction est probablement une simplification extrême du fonctionnement du miroir
dans lequel les zones d'interaction sont probablement moins bien spatialement définies.
I1 a été démontré récemment que le trajet de la lumière dans la boucle impose des pertes
minimales dues à l'absorption qui devraient limiter la réflectivité à des valeurs inférieures à
celles mesurées [154]. On soupçonne donc l'existence dun réseau par réflexion (zone 2 3 sur
la figure 32) qui renvoie une partie de la lumière dans le faisceau conjugué en phase. Le trajet
optique est ainsi minimisé ce qui diminue d'autant les pertes.
De très fortes réflectivités ont été mesurées avec ce type de miroirs, par exemple 76%
avec un cristal de BaTiOj dans la gamme de longueurs d'onde 720-1004 nm. [154].
Si obtenir un faisceau conjugué en phase avec ce type de miroirs est relativement aisé,
l'optimisation se révèle être plus délicate. Pour un échantillon donné, les paramètres de cette
optimisation sont l'angle d'incidence du faisceau signal, sa section et sa position sur la face
d'entrée. Le faisceau conjugué présente parfois des instabilités temporelles [ 1551. Faire vibrer
légèrement l'échantillon photoréfractif peut stabiliser ce conjugué en phase en éliminant des
réseaux parasites [154].
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en fréquence entre le faisceau qui oscille et le faisceau 1 que l'on injecte. Un fonctionnement
stable de ces cavités impose un asservissement en longueur.
Cette sensibilité à la longueur de la cavité provient de ce que le faisceau qui oscille doit
interférer avec le faisceau 1 après plus d'un aller et retour. Pour cette raison, ce système ne
peut fonctionner qu'avec des faisceaux de longueurs de cohérence plus grandes que la
longueur de la cavité, ou avec une cavité dont la longueur est un multiple de celle de la source
laser. Pour cette même raison le système est très sensible aux vibrations.
Matériau
Matériau
miroir
3
t
photoréfractif
-
a)
b)
Figure 31 : Miroirs à conjugaison de phase autopompés à cavité linéaire a) et semi-linéaire b).
Une fois que le système fonctionne, et si le gain est suffisamment élevé, on peut enlever
le miroir de gauche sur la figure 31.a. Le système fonctionne toujours. On obtient ainsi le
miroir à conjugaison de phase autopompé semi-linéaire représenté sur la figure 31.b. Si l'on
ne prend en compte que le système d'équations (6.5), c'est-à-dire sans prendre en compte la
lumière diffusée, la cavité semi-linéaire ne peut pas démarrer seule et il faut partir de la cavité
linéaire pour lancer l'oscillation avant d'enlever un miroir [130]. En fait, l'expérience a montré
que très souvent la diffusion de la lumière est suffisamment importante pour que le dispositif
démarre avec son seul miroir. Cela est confirmé par l'analyse numérique menée dans [ 1361.
6.4.3 Miroirs autopompés à réflexions internes
Le miroir à réflexions internes est un système autopompé dans lequel la cavité formant la
boucle de réaction est fermée par les réflexions sur les faces de l'échantillon [151].
Le fonctionnement représenté sur la figure 32 est dit "à deux zones d'interaction
couplées" [ 1521 mais d'autres fonctionnements existent [ 1531. Dans chacune de ces deux
zones Z1 et 2 2 on a une interaction à 4 ondes. Ces deux zones définissent deux miroirs. Ils
ferment une cavité dont les deux autres miroirs sont composés par les réflexions sur les faces
de l'échantillon. Dans cette cavité ainsi définie oscille un faisceau. Cette géométrie à deux
zones d'interaction est probablement une simplification extrême du fonctionnement du miroir
dans lequel les zones d'interaction sont probablement moins bien spatialement définies.
I1 a été démontré récemment que le trajet de la lumière dans la boucle impose des pertes
minimales dues à l'absorption qui devraient limiter la réflectivité à des valeurs inférieures à
celles mesurées [154]. On soupçonne donc l'existence dun réseau par réflexion (zone 2 3 sur
la figure 32) qui renvoie une partie de la lumière dans le faisceau conjugué en phase. Le trajet
optique est ainsi minimisé ce qui diminue d'autant les pertes.
De très fortes réflectivités ont été mesurées avec ce type de miroirs, par exemple 76%
avec un cristal de BaTiOj dans la gamme de longueurs d'onde 720-1004 nm. [154].
Si obtenir un faisceau conjugué en phase avec ce type de miroirs est relativement aisé,
l'optimisation se révèle être plus délicate. Pour un échantillon donné, les paramètres de cette
optimisation sont l'angle d'incidence du faisceau signal, sa section et sa position sur la face
d'entrée. Le faisceau conjugué présente parfois des instabilités temporelles [ 1551. Faire vibrer
légèrement l'échantillon photoréfractif peut stabiliser ce conjugué en phase en éliminant des
réseaux parasites [154].