358
A. Brignon
Miroir à
conjugaison
Polariseur
Faisceau amplifié
et corrigé en phase
Figure 5 : Configuration MOPA (“Master Oscillator-Power Amplifier”) en double passage
avec un miroir à conjugation de phase.
des images, en interférométrie, clans les gyroscopes lasers, dans les systèmes de communicat,ion par fibres ou par satellites, et en lithographie [15-21].
Une des applications de la conjugaison de phase qiii est certainement la plus étudiée
et, la plus prometteuse, est la correction d’une onde lumineuse se propageant dans un
amplificateur laser. A cet effet, on utilise souvent le montage MOPA (de l’anglais “Master
Oscillator-Power Amplifier”) en double passage avec iin miroir à conjugation de phase,
comme le montre la Figure 5 [22,23]. Ce montage utilise un oscillateur maître (non représenté sur la figure) délivrant un faisceaii de faible énergie mais de très bonne qualité
spatiale (typiquement limité par diffraction). Afin d’obt,eiiir les fortes énergies lumineuses
souhaitées, ce faisceau subit un passage dans un milieu laser à fort gain. Comme nous
l’avons montré au Paragraphe précédent, la qualité du fai au amplifié est dégradée par
lcs distorsions de phase du milieu. Par réflexion sur le niiioir à conjugaison de phase et, un
deiixièine passage dans l’amplificateur, le faisceau finalement, extrait est corrigé en phase
c x t , son fïoiit d’onde présente toutes les caract,@ristiqiim de celui de l’onde incidente. Une
lame quart d’onde (X/4) est géiiéralement utilisée pour tourner de 90” la polarisation de
l’onde amplifiée de telle sorte qu’elle puisse être extraite à l’aide d’un cube séparateur de
polarisation (polariseur de Clan). De plus, pour corriger l’effet de dépolarisation induit
thermiqiiement, ce montage peut être perfectionné en remplaçant la lame quart d’onde
soit par deux lames demi ondc inontées en série avec un dPcalage de 45“ entre leurs axes
neutres, soit par un rotateur de Faraday de 45” [2, 241.
3.2 Les miroirs à conjugaison de phase
Lc premier type de miroir à miijugaison de phase utilise le mélange à quatre ondes
dégénéré [ 171. Ce mécanisme non-linéaire peut se comprendre facilement par analogie avec
l’holographie dont le principe est rappelé Figure 6. Dans un premier temps, un faisceau
signal d’amplitude S contenant des informations de phase interagit, au niveau d’une
plaque photosensible, avec une onde plane de référence d’amplitude AR. Les deux faisceaux
ét,ant cohérents, il va résulter de leur interférence, line répartition de la lumière qui dépend
de la différence de leur phase relative en tout point de l’espace. Via un effet photochimique
et après developpement de la plaque, cette distribution d’intensité va se trouver transposée
soils forme de variation de l’indice de réfraction (créant aiiisi un hologramme de phase)
A. Brignon
Miroir à
conjugaison
Polariseur
Faisceau amplifié
et corrigé en phase
Figure 5 : Configuration MOPA (“Master Oscillator-Power Amplifier”) en double passage
avec un miroir à conjugation de phase.
des images, en interférométrie, clans les gyroscopes lasers, dans les systèmes de communicat,ion par fibres ou par satellites, et en lithographie [15-21].
Une des applications de la conjugaison de phase qiii est certainement la plus étudiée
et, la plus prometteuse, est la correction d’une onde lumineuse se propageant dans un
amplificateur laser. A cet effet, on utilise souvent le montage MOPA (de l’anglais “Master
Oscillator-Power Amplifier”) en double passage avec iin miroir à conjugation de phase,
comme le montre la Figure 5 [22,23]. Ce montage utilise un oscillateur maître (non représenté sur la figure) délivrant un faisceaii de faible énergie mais de très bonne qualité
spatiale (typiquement limité par diffraction). Afin d’obt,eiiir les fortes énergies lumineuses
souhaitées, ce faisceau subit un passage dans un milieu laser à fort gain. Comme nous
l’avons montré au Paragraphe précédent, la qualité du fai au amplifié est dégradée par
lcs distorsions de phase du milieu. Par réflexion sur le niiioir à conjugaison de phase et, un
deiixièine passage dans l’amplificateur, le faisceau finalement, extrait est corrigé en phase
c x t , son fïoiit d’onde présente toutes les caract,@ristiqiim de celui de l’onde incidente. Une
lame quart d’onde (X/4) est géiiéralement utilisée pour tourner de 90” la polarisation de
l’onde amplifiée de telle sorte qu’elle puisse être extraite à l’aide d’un cube séparateur de
polarisation (polariseur de Clan). De plus, pour corriger l’effet de dépolarisation induit
thermiqiiement, ce montage peut être perfectionné en remplaçant la lame quart d’onde
soit par deux lames demi ondc inontées en série avec un dPcalage de 45“ entre leurs axes
neutres, soit par un rotateur de Faraday de 45” [2, 241.
3.2 Les miroirs à conjugaison de phase
Lc premier type de miroir à miijugaison de phase utilise le mélange à quatre ondes
dégénéré [ 171. Ce mécanisme non-linéaire peut se comprendre facilement par analogie avec
l’holographie dont le principe est rappelé Figure 6. Dans un premier temps, un faisceau
signal d’amplitude S contenant des informations de phase interagit, au niveau d’une
plaque photosensible, avec une onde plane de référence d’amplitude AR. Les deux faisceaux
ét,ant cohérents, il va résulter de leur interférence, line répartition de la lumière qui dépend
de la différence de leur phase relative en tout point de l’espace. Via un effet photochimique
et après developpement de la plaque, cette distribution d’intensité va se trouver transposée
soils forme de variation de l’indice de réfraction (créant aiiisi un hologramme de phase)