372
A. Brignon
Figure 14: Conjugaison de phase auto-pompée en boucle externe dans un cristal pliotoréfractif. M : miroirs.
différentes géométries de conjugaison de phase auto-pompées, deux sont particulièrement
intéressantes pour corriger les distorsions de phase d’un milieu laser.
La première géométrie est présentée sur la figure 14. Le signal traverse le cristal photoréfractif et y est renvoyé par l’intermédiaire d’une boucle optique réalisée au moyen de
miroirs plans classiques. Le faisceau ainsi renvoyé est noté A2. Un autre faisceau (noté Al)
est spontanément engendré dans le cristal grâce au phénomène de fanning. Après un aller
dans la boucle, Al donne le faisceau B qui va être à son tour amplifié par mélange à deux
ondes entre Az et B. On se retrouve alors dans une configiiration de mélange à quatre
ondes où Al et A:! jouent le rôle de faisceaux pompes avant et arrière, respectivement et
où B le conjugué en phase au faisceau incident. Le réseau photoréfractif utilisé pour la
génération de la conjugaison de phase est le réseau en transmission inscrit simultanément
par les couples de faisceaux (signal - A l ) et (B - A2). Le gain photoréfractif requis pour
atteindre le seuil de fonctionnement du miroir à conjugaison de phase dépend de l’absorption du cristal et des pertes dues aux composants optiques de la boucle. Dans un modèle
en ondes planes avec cy = O et = 7r/2, le gain photoréfractif seuil est donné par [34]:
T + 1
r L = 2T+1 ill ( ILT)
T - 1
(37)
oii T est la transmission de la boucle. FL est égal à 2 pour une boucle sans pertes. I1 faut
noter que la réflectivité du miroir non-linéaire augmente rapidement avec le produit r L .
Lors de la réalisation de ce type de miroir à conjugaison de phase, deux problèmes peuvent se rencontrer : d’une part la stabilité de la réflectivité et d’autre part la fidélité de la
conjugaison de phase. Nous présentons ici brièvement les techniques qui permettent d’obtenir un fonctionnement optimal du miroir non-linéaire. Pour assurer un fonctionnement
stable de ce miroir à conjugaison de phase, on doit principalement éviter la formation
des réseaux parasites en réflexion (réseaux formés entre les faisceaux A2-signal, B A 1 ,
A2-AI, B-signal) [35]. Si le laser utilisé possède line longueur de cohérence supérieure à
la longueur de la boucle externe, il suffit de riionter un des miroirs de la boucle sur une
cale piezoélectrique pour rompre la cohérence du faisceau. Dans le plan de la boucle (plan
de la figure 14), les conditions d’accord de phase imposent au faisceau conjugué en phase
engendré à partir du bruit d’être une réplique fidèle du faisceau incident. En revanche, ces
conditions d’accord de phase sont beaucoup moins strictes dans le plan vertical. Ceci a
pour conséquence d’altérer la qualité du faisceau conjugué [36]. Pour pallier ce problème,
une technique consiste à introduire dans la boucle un système qui réalise une rotation de
A. Brignon
Figure 14: Conjugaison de phase auto-pompée en boucle externe dans un cristal pliotoréfractif. M : miroirs.
différentes géométries de conjugaison de phase auto-pompées, deux sont particulièrement
intéressantes pour corriger les distorsions de phase d’un milieu laser.
La première géométrie est présentée sur la figure 14. Le signal traverse le cristal photoréfractif et y est renvoyé par l’intermédiaire d’une boucle optique réalisée au moyen de
miroirs plans classiques. Le faisceau ainsi renvoyé est noté A2. Un autre faisceau (noté Al)
est spontanément engendré dans le cristal grâce au phénomène de fanning. Après un aller
dans la boucle, Al donne le faisceau B qui va être à son tour amplifié par mélange à deux
ondes entre Az et B. On se retrouve alors dans une configiiration de mélange à quatre
ondes où Al et A:! jouent le rôle de faisceaux pompes avant et arrière, respectivement et
où B le conjugué en phase au faisceau incident. Le réseau photoréfractif utilisé pour la
génération de la conjugaison de phase est le réseau en transmission inscrit simultanément
par les couples de faisceaux (signal - A l ) et (B - A2). Le gain photoréfractif requis pour
atteindre le seuil de fonctionnement du miroir à conjugaison de phase dépend de l’absorption du cristal et des pertes dues aux composants optiques de la boucle. Dans un modèle
en ondes planes avec cy = O et = 7r/2, le gain photoréfractif seuil est donné par [34]:
T + 1
r L = 2T+1 ill ( ILT)
T - 1
(37)
oii T est la transmission de la boucle. FL est égal à 2 pour une boucle sans pertes. I1 faut
noter que la réflectivité du miroir non-linéaire augmente rapidement avec le produit r L .
Lors de la réalisation de ce type de miroir à conjugaison de phase, deux problèmes peuvent se rencontrer : d’une part la stabilité de la réflectivité et d’autre part la fidélité de la
conjugaison de phase. Nous présentons ici brièvement les techniques qui permettent d’obtenir un fonctionnement optimal du miroir non-linéaire. Pour assurer un fonctionnement
stable de ce miroir à conjugaison de phase, on doit principalement éviter la formation
des réseaux parasites en réflexion (réseaux formés entre les faisceaux A2-signal, B A 1 ,
A2-AI, B-signal) [35]. Si le laser utilisé possède line longueur de cohérence supérieure à
la longueur de la boucle externe, il suffit de riionter un des miroirs de la boucle sur une
cale piezoélectrique pour rompre la cohérence du faisceau. Dans le plan de la boucle (plan
de la figure 14), les conditions d’accord de phase imposent au faisceau conjugué en phase
engendré à partir du bruit d’être une réplique fidèle du faisceau incident. En revanche, ces
conditions d’accord de phase sont beaucoup moins strictes dans le plan vertical. Ceci a
pour conséquence d’altérer la qualité du faisceau conjugué [36]. Pour pallier ce problème,
une technique consiste à introduire dans la boucle un système qui réalise une rotation de