Correction dynamique de faisceaux Jaser
365
4.2 Paramètres importants
Les équations (19), (21), (23) et (24) montrent que le gain Brillouin g doit être le plus
grand possible pour diminuer IC seuil du mécanisme. le coefficient de gain Brillouin est
tloiiné par
DiLiiS c&te expression ye est le coefficient, e1rctrostric;tif. TB est la durée de vie du phonon,
i LL vit,essc de la lumière et p la niasse voluiniclue iiioyeniie du milieu. Notons que ye et
T / ~
sont proportionnels à p. Dans le cas d’un gaz, -ye et TH augmentent donc linéairemnent
avec la pression. Le gain Brillouin augmente quadratiquement avec p 011 avec la pression.
La réflexion de l’onde incidente sur le réseau d’indice induit un décalage en fréquence
A i / ~ ~ ~ l l
entre faisceaux incident et réfléchi [19]
oii l
!
~. est, la vitesse du son daiis le milieu coiisidér‘ rt, X la longueur d’onde du faisceau
iiicitlrrit. Pour une onde excitatrice & X = 1: O6 pm, Ir dkalage en fréquence Brilloiiin est
c k 0!3 A 1 GHz dans les gaz, dr 2 i . 3 GHz dans les liquides et d’une dizaine de GHz dans
les solides.
Parmi toutes les ondes diff’usées par le processus spontané, celle conjuguée en phase
est celle qui dispose du plus grand gain d’amplification cumulé sur tout le volume d’interaction. Cette amplification sélective explique pourquoi les miroirs Brillouin sont des
miroirs à conjugaison de phase. En revanche, une intensité incidente trop importante, en
rkliiisant le volume d’interaction réduit cette sélectivit,C. et donc la qualit,é de la conjiigaisoil tlc phitse. L’intensité du faisceau incident doit donc Pt,re bien ajustée d’une part pour
c a,ii dessus du seuil et d’aiit.re part pour perincttre uiie bonne reconstriictioii du front
tl’oiitlr corijugué en phase. Eii pratique, on choisit unr intensité incidente entre 5 et 10
fois l’intensité seuil.
En résumé, les paramètres importants de cette int,eraction sont donc
le gain Brillouin, g , (qui doit étre le plus grand possible pour diminuer le seuil)
la durée de vie des phonons acoustiques, T ~ ,
qui quantifie le temps de réponse du
miroir non-linéaire
le décalage en fréquence Brillouin, A V B , , ~ ~
Lc t,ableau 2 présente ces paraiiiètres à la longueur d’onde dii laser Nd:YAG (A = 1,06
//ni) pour les milieux non-linéaires les plus connus.
La figure 10 montre une courbe expérimentale typique de réflectivité d’un miroir à
conjugaison de phase Brillouin en fonction de l’énergie incidente. La reflectivité est ici
définie comme le rapport énergétique entre le faisceau conjugué en phase et le faisceau
iiicident. Le matériau utilisé est ici du SnC!I4 et le laser, un laser Nd:YAG déclenché
fonctionnant à une longueur d’onde de 1,06 him. Dans ces conditions expérimentales, 1e
sriiil Brilloiiin est d’environ 2 1ii.J. Pour des biiergies siip‘rieures, la réflectivité du miroir
iiowlin4airc augmente rapidement, puis atteint, line valeur de saturation d’environ 60 %. I1
365
4.2 Paramètres importants
Les équations (19), (21), (23) et (24) montrent que le gain Brillouin g doit être le plus
grand possible pour diminuer IC seuil du mécanisme. le coefficient de gain Brillouin est
tloiiné par
DiLiiS c&te expression ye est le coefficient, e1rctrostric;tif. TB est la durée de vie du phonon,
i LL vit,essc de la lumière et p la niasse voluiniclue iiioyeniie du milieu. Notons que ye et
T / ~
sont proportionnels à p. Dans le cas d’un gaz, -ye et TH augmentent donc linéairemnent
avec la pression. Le gain Brillouin augmente quadratiquement avec p 011 avec la pression.
La réflexion de l’onde incidente sur le réseau d’indice induit un décalage en fréquence
A i / ~ ~ ~ l l
entre faisceaux incident et réfléchi [19]
oii l
!
~. est, la vitesse du son daiis le milieu coiisidér‘ rt, X la longueur d’onde du faisceau
iiicitlrrit. Pour une onde excitatrice & X = 1: O6 pm, Ir dkalage en fréquence Brilloiiin est
c k 0!3 A 1 GHz dans les gaz, dr 2 i . 3 GHz dans les liquides et d’une dizaine de GHz dans
les solides.
Parmi toutes les ondes diff’usées par le processus spontané, celle conjuguée en phase
est celle qui dispose du plus grand gain d’amplification cumulé sur tout le volume d’interaction. Cette amplification sélective explique pourquoi les miroirs Brillouin sont des
miroirs à conjugaison de phase. En revanche, une intensité incidente trop importante, en
rkliiisant le volume d’interaction réduit cette sélectivit,C. et donc la qualit,é de la conjiigaisoil tlc phitse. L’intensité du faisceau incident doit donc Pt,re bien ajustée d’une part pour
c a,ii dessus du seuil et d’aiit.re part pour perincttre uiie bonne reconstriictioii du front
tl’oiitlr corijugué en phase. Eii pratique, on choisit unr intensité incidente entre 5 et 10
fois l’intensité seuil.
En résumé, les paramètres importants de cette int,eraction sont donc
le gain Brillouin, g , (qui doit étre le plus grand possible pour diminuer le seuil)
la durée de vie des phonons acoustiques, T ~ ,
qui quantifie le temps de réponse du
miroir non-linéaire
le décalage en fréquence Brillouin, A V B , , ~ ~
Lc t,ableau 2 présente ces paraiiiètres à la longueur d’onde dii laser Nd:YAG (A = 1,06
//ni) pour les milieux non-linéaires les plus connus.
La figure 10 montre une courbe expérimentale typique de réflectivité d’un miroir à
conjugaison de phase Brillouin en fonction de l’énergie incidente. La reflectivité est ici
définie comme le rapport énergétique entre le faisceau conjugué en phase et le faisceau
iiicident. Le matériau utilisé est ici du SnC!I4 et le laser, un laser Nd:YAG déclenché
fonctionnant à une longueur d’onde de 1,06 him. Dans ces conditions expérimentales, 1e
sriiil Brilloiiin est d’environ 2 1ii.J. Pour des biiergies siip‘rieures, la réflectivité du miroir
iiowlin4airc augmente rapidement, puis atteint, line valeur de saturation d’environ 60 %. I1