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RÉSUMÉ
Le potentiel des effets d’optique non linéaires a véritablement été découvert avec les premières sources laser et leurs champs électriques monochromatiques intenses. L’ensemble des phénomènes exploités et bien connus en optique non linéaire, comme la génération du second du troisième harmonique, l’effet Pockels, l’effet Kerr, la diffusion Raman stimulée, la conjugaison de phase, sont abordés tour à tour dans cet article. Les cristaux à propriétés optiques non linéaires, notamment les monocristaux biréfringents uniaxes ou à domaines périodiques alternés, ont ainsi donné un essor important à l’optique laser non linéaire.
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Georges BOULON : Professeur des universités, université Claude-Bernard (Lyon-1) - Laboratoire de physico-chimie des matériaux luminescents
INTRODUCTION
Les cristaux à propriétés optiques non linéaires jouent un rôle essentiel dans le développement récent des nouvelles sources laser. Les principales connaissances de base nécessaires à la compréhension de leur fonctionnement ont été introduites à partir des susceptibilités électriques non linéaires d’ordre 2 et 3 des solides donnant naissance aux mécanismes de génération du second harmonique (SHG), de l’effet Pockels, de l’effet Faraday, du mélange de sommes et de différences de fréquences, d’amplification paramétrique optique (OPA), d’oscillation paramétrique optique (OPO) ou encore d’émission Raman stimulée.
Ce dossier sur les cristaux et l’optique non linéaire fait partie d’un ensemble relatif à la présentation générale des sources laser à l’état solide qui inclut également la physique du laser Sources lasers à l’état solide. Fondements, la luminescence cristalline Luminescence cristalline appliquée aux sources laserset la génération des impulsions laser ultrabrèves Génération d’impulsions lasers ultracourtes jusqu’à la femtoseconde [AF 3 283].
VERSIONS
- Version courante de janv. 2017 par Georges BOULON
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4. Conclusion
On le voit, la croissance cristalline de monocristaux biréfringents uniaxes ou à domaines périodiques alternés a donné un essor important à l’optique laser non linéaire assurant d’abord la fabrication des polariseurs et lames quart d’onde, puis les cellules de Pockels par effet électro-optique et les cristaux magnéto-optiques à effet Faraday pour les lasers à impulsions à l’échelle de la nanoseconde et enfin l’accord de fréquences dans un large domaine spectral de l’optique entre l’ultraviolet et le proche infrarouge. Ces cristaux contribuent largement au développement des sources laser dites « tout solide », compactes et résistantes, constituées d’une diode laser (semi-conducteur), d’un cristal laser inorganique dopé par des ions de terres rares ou des ions de métaux de transition et d’un cristal non linéaire. Actuellement, ce sont les domaines de l’infrarouge lointain et de l’ultraviolet lointain qui sont les plus explorés en raison des nombreuses applications attendues.
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BIBLIOGRAPHIE
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