Holographie spectro-temporelle
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métastable vers lequel relaxe l’ion excité optiquement avant de retourner au fondamental.
C’est le cas dans l’ion Thulium Tm3+ [ 121 où la gravure ne subsiste cependant pas plus d’une
dizaine de millisecondes, durée de vie du niveau intermédiaire 3F4. Avec une largeur
homogène de quelques kHz seulement à 1.5 K on peut espérer distinguer jusqu’à lo’ canaux
spectraux sur une largeur inhomogène de l’ordre de 10GHz comme celle qu’on rencontre
dans Tm3+:YAG. Des recherches très récentes font apparaître une bande d’absorption de
270 GHz dans Tm3+:YLuAG, dont la matrice cristalline est un peu plus désordonnée que le
YAG. Le nombre de canaux spectraux accessibles atteint alors lo9 à 1.5 K. La grande finesse
de la raie homogène se paie par une très faible force d’oscillateur, de l’ordre de IO-’, qui
contraint à mettre en oeuvre des flux lumineux élevés. Dans le cas précis d‘un cristal dopé
O. lat % Eu3+: Y2SiOs l‘exposition requise pour creuser jusqu’à saturation un trou
monochromatique est de 8 mJ/cm2 environ [ 131.
La gravure n’implique pas seulement des mécanismes internes aux centres absorbants.
Ainsi a-t-on creusé des trous spectraux de plusieurs heures de durée de vie dans la bande
d’absorption à 793 nm de l’ion Tm3’, lorsque celui-ci est inséré dans une matrice de CaF2: D-.
La migration d’ions D- vibrationnellement excités par transfert d’énergie explique
vraisemblablement cet effet [ 141 (figure 5). La largeur d’un trou atteint 20 MHz environ, pour
une largeur inhomogène de 20 GHz.
CaF, : Tm 3t: D -
Figure 5 : Mécanisme probable de gravure dans CaF2: Tm3’: D‘. Dans le cristal excité sur la transition à 793 nm
du thulium, l’ion D- quitte un site pour migrer vers une autre position stable.
4. HOLOGRAPHIE SPATIALE SÉLECTIVE EN LONGUEUR D’ONDE
Dans le paragraphe précédent nous avons examiné le mécanisme physique d’enregistrement
sélectif en longueur d’onde en laissant de côté les dimensions spatiales du matériau utilisé. En
fait le volume spatial de mémoire reste tout entier disponible à chaque longueur d’onde. Dans
la perpective du stockage optique à grande capacité, des démonstrations de mémoires de pages
à trois dimensions ont été réalisées [13, 151. Les informations contenues dans une page
spatiale à deux dimensions sont gravées ou lues en parallèle. Chaque page est caractérisée par
une adresse spectrale qui constitue la troisième dimension.
La technique d’enregistrement et de lecture, représentée sur la figure 6, ne se distingue de
l’holographie conventionnelle que par l’utilisation d’un laser accordable en fréquence qui
permet d’accéder séquentiellement aux différentes adresses spectrales. La profondeur du trou
spectral creusé par le laser monochromatique dépend de l’énergie reçue. Comme la
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métastable vers lequel relaxe l’ion excité optiquement avant de retourner au fondamental.
C’est le cas dans l’ion Thulium Tm3+ [ 121 où la gravure ne subsiste cependant pas plus d’une
dizaine de millisecondes, durée de vie du niveau intermédiaire 3F4. Avec une largeur
homogène de quelques kHz seulement à 1.5 K on peut espérer distinguer jusqu’à lo’ canaux
spectraux sur une largeur inhomogène de l’ordre de 10GHz comme celle qu’on rencontre
dans Tm3+:YAG. Des recherches très récentes font apparaître une bande d’absorption de
270 GHz dans Tm3+:YLuAG, dont la matrice cristalline est un peu plus désordonnée que le
YAG. Le nombre de canaux spectraux accessibles atteint alors lo9 à 1.5 K. La grande finesse
de la raie homogène se paie par une très faible force d’oscillateur, de l’ordre de IO-’, qui
contraint à mettre en oeuvre des flux lumineux élevés. Dans le cas précis d‘un cristal dopé
O. lat % Eu3+: Y2SiOs l‘exposition requise pour creuser jusqu’à saturation un trou
monochromatique est de 8 mJ/cm2 environ [ 131.
La gravure n’implique pas seulement des mécanismes internes aux centres absorbants.
Ainsi a-t-on creusé des trous spectraux de plusieurs heures de durée de vie dans la bande
d’absorption à 793 nm de l’ion Tm3’, lorsque celui-ci est inséré dans une matrice de CaF2: D-.
La migration d’ions D- vibrationnellement excités par transfert d’énergie explique
vraisemblablement cet effet [ 141 (figure 5). La largeur d’un trou atteint 20 MHz environ, pour
une largeur inhomogène de 20 GHz.
CaF, : Tm 3t: D -
Figure 5 : Mécanisme probable de gravure dans CaF2: Tm3’: D‘. Dans le cristal excité sur la transition à 793 nm
du thulium, l’ion D- quitte un site pour migrer vers une autre position stable.
4. HOLOGRAPHIE SPATIALE SÉLECTIVE EN LONGUEUR D’ONDE
Dans le paragraphe précédent nous avons examiné le mécanisme physique d’enregistrement
sélectif en longueur d’onde en laissant de côté les dimensions spatiales du matériau utilisé. En
fait le volume spatial de mémoire reste tout entier disponible à chaque longueur d’onde. Dans
la perpective du stockage optique à grande capacité, des démonstrations de mémoires de pages
à trois dimensions ont été réalisées [13, 151. Les informations contenues dans une page
spatiale à deux dimensions sont gravées ou lues en parallèle. Chaque page est caractérisée par
une adresse spectrale qui constitue la troisième dimension.
La technique d’enregistrement et de lecture, représentée sur la figure 6, ne se distingue de
l’holographie conventionnelle que par l’utilisation d’un laser accordable en fréquence qui
permet d’accéder séquentiellement aux différentes adresses spectrales. La profondeur du trou
spectral creusé par le laser monochromatique dépend de l’énergie reçue. Comme la