Séance de cours

Optique non linéaire : effet Kerr optique et conjugaison de phase

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Dans cours

PHYS-449: Optics III

Réaliser un système d'optique complexe. Comprendre l'interaction de la lumière avec la matière en optique nonlinéaire et optique pulsé. Comprendre les méthodes de génération, d'amplification e de compression des impulsions courtes. Connaitre les techniques ...

Description

Cette séance de cours couvre des sujets liés à l'optique non linéaire, y compris la génération de deuxième harmonique, les effets électro-optiques, les effets optiques non linéaires du troisième ordre et la conjugaison de phase. Il explique des phénomènes tels que la rectification optique, la conversion de fréquence et le mélange à quatre ondes. L'instructeur discute de la réponse des médias non linéaires aux faisceaux optiques intenses, de la génération de nouvelles fréquences et de l'effet de modulation d'auto-phase. En outre, la séance de cours explore les impulsions optiques gaussiennes, la dispersion de la vitesse de groupe et la propagation des impulsions optiques dans les milieux dispersifs, en mettant l'accent sur l'effet Kerr optique et la conjugaison de phase.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Optique: Optique non linéaire

Concepts associés (32)

Optique non linéaire

Lorsqu'un milieu matériel est mis en présence d'un champ électrique , il est susceptible de modifier ce champ en créant une polarisation . Cette réponse du matériau à l'excitation peut dépendre du champ de différentes façons. L'optique non linéaire regroupe l'ensemble des phénomènes optiques présentant une réponse non linéaire par rapport à ce champ électrique, c'est-à-dire une réponse non proportionnelle à E.

Effet Kerr

L'effet Kerr est un phénomène de biréfringence créée dans un matériau par un champ électrique. Cela se caractérise par l'existence de deux indices de réfraction différents : un rayon lumineux peut être séparé en deux rayons lorsqu'il entre dans ce matériau. La biréfringence induite varie, contrairement à l'effet Pockels, selon le carré du champ électrique appliqué, c.-à-d. selon son intensité. Les matériaux présentent en général un effet Kerr très peu visible, ce dernier étant plus prononcé dans certains liquides.

Automodulation de phase

L'automodulation de phase (self-phase modulation, souvent abrégé en SPM en anglais) est un effet optique non linéaire d'interaction lumière-matière (gaz, solide, liquide). Une impulsion ultra-courte, lorsqu'elle voyage dans un milieu matériel, induit une variation de l'indice de réfraction de ce milieu par effet Kerr. Cette variation induit à son tour un décalage de phase dans l'impulsion, ce qui conduit à une modification du spectre en fréquence de l'impulsion.

Génération de seconde harmonique

vignette|Niveaux d'énergie impliqués dans la création de SHG La génération de seconde harmonique (GSH ou SHG en anglais, également appelé doublage de fréquence) est un phénomène d'optique non linéaire dans lequel des photons interagissant avec un matériau non linéaire sont combinés pour former de nouveaux photons avec le double de l'énergie, donc avec le double de la fréquence ou la moitié de la longueur d'onde des photons initiaux. La génération de seconde harmonique, en tant qu'effet optique non linéaire d'ordre pair, n'est autorisée que dans les milieux sans centre d'inversion .

Ultrashort pulse

In optics, an ultrashort pulse, also known as an ultrafast event, is an electromagnetic pulse whose time duration is of the order of a picosecond (10−12 second) or less. Such pulses have a broadband optical spectrum, and can be created by mode-locked oscillators. Amplification of ultrashort pulses almost always requires the technique of chirped pulse amplification, in order to avoid damage to the gain medium of the amplifier. They are characterized by a high peak intensity (or more correctly, irradiance) that usually leads to nonlinear interactions in various materials, including air.

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Séances de cours associées (64)

Optique non linéaire ultrarapide

Couvre les processus non linéaires du deuxième et du troisième ordre, les techniques de caractérisation des impulsions ultracourtes et l'amplification paramétrique optique.

Génération d'impulsions courtes dans les systèmes laser

Explore la génération d'impulsions courtes dans les systèmes laser, couvrant la largeur inhomogène, les régimes de verrouillage de mode et l'effet Kerr optique.

Optique non linéaire : interaction lumière-matière

Explore l'optique non linéaire, couvrant l'interaction lumière-matière, les effets de deuxième et troisième ordre, la modulation de phase et les processus de conversion de fréquence.

Lasers Pulsés: Techniques de Phase Matching

Explore les lasers pulsés et les techniques d'adaptation de phase en optique non linéaire, couvrant les matériaux biréfringents, les modulateurs, le Q-switching, le verrouillage de mode et le contrôle de la dispersion.

Propagation d'impulsions optiques dans les milieux linéaires

Explore la propagation des impulsions optiques dans les milieux linéaires et non linéaires, couvrant la dispersion de la vitesse de groupe, les effets chirp et les transformations de fréquence.

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Concepts associés (32)

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Effet Kerr

Automodulation de phase

Génération de seconde harmonique

Ultrashort pulse

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