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Contribution a L’étude de Certains Phénomènes D’optique Non Linéaire

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Sommaire

On définit, phénoménologiquement, des critères pour le choix d’un matériau dans lequel les phénomènes optiques non linéaires du deuxième ordre soient les plus intenses. A partir de ces critères est dressée une liste de corps permettant, a priori,d’obtenir des phénomènes non linéaires importants. On procède ensuite à l’étude détaillée des matériaux suivants: tellure, sélénium, alliages telluresélénium, cinabre et chlorure cuivreux dont les propriétés sont particulièrement intéressantes pour des applications (oscillateur accordable). Les phénomènes d’amplification et d’oscillation paramétrique sont envisagés du point de vue théorique et du point de vue expérimental. On expose un traitement théorique des interactions paramétriques de plusieurs ondes mettant en évidence le glissement des fréquences d’oscillation dû au couplage entre les ondes et la nécessité, en régime permanent, du caractère stationnaire de toutes les ondes. On propose un système de cavités couplées pour obtenir l’oscillation paramétrique dans le tellure à partir d’un laser à gaz carbonique et on décrit les expériences tentées.

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Bibliographie

  1. Ovander (L. N.) Non linear optical effects in crystals. (Effets optiques non linéaires dans les cristaux.)Soviet Physics Uspekhi, U. R. S. S. (1965),3, pp. 337–359.

    Article  Google Scholar 

  2. Nye (J. F.). Physical properties of crystals. (Propriétés physiques des cristaux.)Clarendon Press Oxford (1957).

  3. Armstrong (J. A.),Bloembergen (N.),Ducuing (J.),Pershan (P. S.). Interactions between light waves in a non linear dielectric. (Interactions entre ondes lumineuses dans un diélectrique non linéaire.)Phys. Rev., U.S.A. (1962),125, pp. 1918–1939.

    Google Scholar 

  4. Butcher (P. N.),McLean (B. P.). The non linear constitutive relations in solids at optical frequencies. (Les relations constitutives non linéaires aux fréquences optiques dans les solides.)Proc. Phys. Soc., G. B. (1963),81, pp. 219–232 et (1964),83, pp. 579–586.

    Article  MathSciNet  MATH  Google Scholar 

  5. Pershan (P. S.). Non linear properties of solids: energy considerations. (Propriétés non linéaires des solides, considérations énergétiques.)Phys. Rev., U. S. A. (1963),130, pp. 919–929.

    MathSciNet  MATH  Google Scholar 

  6. Chang (R. K.),Ducuing (J.),Bloembergen (N.). Relative phase measurement between fundamental and second harmonic light. (Mesure de la différence de phase entre onde lumineuse fondamentale et harmonique.)Phys. Rev. Letters, U.S.A. (1965),15, pp. 6–9.

    Article  Google Scholar 

  7. Miller (R. C.). Harmonic generation and mixing of CaWO4 Nd+3 and ruby pulsed laser beams in piezo-electric crystals. (Génération d’harmonique et mélange des fréquences de lasers puisés néodyme et rubis, dans les cristaux piézo-électriques) in Électronique quantique. (P. Grivet etN. Bloembergen),Dunod, Paris (1964), pp. 1695–1702.

    Google Scholar 

  8. Kleinman (D. I.). Non linear dielectric polarization in optical media. (Polarisation diélectrique non linéaire en optique.)Phys. Rev., U.S.A. (1962),126, pp. 1777–1779.

    Google Scholar 

  9. Miller (R. C.). Optical second harmonic generation in piezoelectric crystals. (Génération de second harmonique dans les cristaux piézoélectriques.)Applied Physics Letters, U.S.A. (1964),5, pp. 17–19.

    Article  Google Scholar 

  10. Miller (R. C.). Mechanism of second harmonic generation of optical maser beams in quartz. (Mécanisme de génération de second harmonique d’un laser dans le quartz.)Phys. Rev., U.S.A. (1963),131, pp. 95–97.

    Google Scholar 

  11. Ward (J. F.),Franken (P. A.). Structure of non linear optical phenomena in potassium dihydrogene phosphate. (Nature des phénomènes d’optique non linéaire dans le phosphate diacide de potassium.)Phys. Rev., U.S.A. (1964),133, pp. A 183-A 190.

    Google Scholar 

  12. Genkin (G. M.),Fain (V. M.). Contribution of the anharmonic character of crystalline lattice oscillations to the non linear properties of a crystal. (Contribution des vibrations anharmoniques de réseau aux propriétés non linéaires d’un cristal.)Soviet Physics J.E.T.P., U. R. S. S. (1965),22, pp. 779–783.

    Google Scholar 

  13. Robinson (F. N. K.). Non linear optical coefficients. (Coefficients de non-linéarités optiques.)Bell. Syst. Techn. J. U. S. A. (1967),46, pp. 913–956.

    Google Scholar 

  14. Faust (N. L.),Henry (C. M.). Mixing of visible and near-resonance infrared light in GaP. (Mélange d’ondes visible et infrarouge dans le phosphore de gallium.)Phys. Rev. Letters U.S.A. (1966),17, pp. 1265–1268.

    Article  Google Scholar 

  15. Boyd (G. D.),Ashkin (V.),Dziedzic (J. M.),Kleinman (D. V.). Second harmonic generation of light with double refraction. (Génération de second harmonique dans le cas de double réfraction.)Phys. Rev. U.S.A. (1965),137, pp. A 1305-A 1320.

    Google Scholar 

  16. Giordmaine (J. A.). Mixing of light beams in crystals. (Mélange de faisceaux lumineux dans les cristaux.)Phys. Rev. Letters (1962), U.S.A.8, pp. 19–20.

    Article  Google Scholar 

  17. Jerphagnon (J.),Sourbe (M.),Batifol (E.). Addition dans le tellure de deux rayonnements produits par un laser CO2.C. R. Acad. Sci., Fr. (1966),263, pp. 1067–1070.

    Google Scholar 

  18. Patel (C. K. N.). Continuous-wave laser action on vibrational-rotational transitions of CO2. (Effet, laser continu entre niveaux de vibrationdu CO2).Phys. Rev. U.S.A. (1964),136, pp. A 1187–1194.

    Google Scholar 

  19. Legay-Sommairk (N.),Henry (L.),Legay (F.). Réalisation d’un laser utilisant l’énergie de vibration des gaz excités par l’azote activé.C. R. Acad. Sci., Fr. (1965),260, pp. 3339–3342.

    Google Scholar 

  20. Jerphagnon (J.). Absorption à deux photons dans les semiconducteurs.Onde Électrique (1967),484-485, pp. 969–971.

    Google Scholar 

  21. Patel (C. K. N.). Efficient phase-matched harmonic generation in tellurium with a CO2 laser at 10,6 μ. (Génération de second harmonique d’ur laser à CO2 dans le tellure et réalisation de l’accord de phase à 10,6μ)Phys. Rev. Letters U.S.A. (1965),15, pp. 1027–1030.

    Article  Google Scholar 

  22. Nguyen Van Tran, Kanus (J.),Kehl (D.). Génération du deuxième harmonique d’un rayonnement laser à 10,6 μ dans un monocristal de tellure.C. R. Acad. Sci., Fr. (1966),262, pp. 272–274.

    Google Scholar 

  23. Patel (C. K. N.). Optical harmonic generation in the infrared using a CO2 laser. (Génération du second harmonique d’un laser CO2.)Phys. Rev. Letters U.S.A. (1966),16, pp. 613–616.

    Article  Google Scholar 

  24. Jerphagnon (J.),Batifol (E.),Sourbe (M.). Génération du second harmonique d’un rayonnement laser dans le sélénium et un alliage tellure-sélénium.C. R. Acad. Sci., Fr. (1967),265, pp. 400–401.

    Google Scholar 

  25. Hulin (M.). Electron band structure of tellurium. (Structure de bandes du tellure.)J. Phys. Chem. Solids G. B. (1966),27, pp. 441–451.

    Article  Google Scholar 

  26. Gobrecht (H.),Tausend (A.). Recents advances in selenium physics. (Résultats nouveaux sur le sélénium.)Pergamon Press, Londres (juin 1964) p. 80.

    Google Scholar 

  27. Kessler (F. R.),Sutter (E.). Absorption and photoconductivity of series of Se-Te mixed crystals. (Absorption et photoconductivité d’alliages tellure-sélénium.)Phys. Stat. Sot. Dstch. (1967),23, pp. K 25–26.

    Google Scholar 

  28. Rosenman (I.) Propriétés magnétoélectriques et thermoélectriques de solutions solides séléniumtellure.Phys. Stat. Sol. Dstch. (1963),3, pp. 1429–1433.

    Article  Google Scholar 

  29. Stuke (J.),Keller (H.). Optische Eigenechaften und Bandstruktur un System Se-Te (Propriétés optiques et structure de bande d’alliages Te-Se.)Phys. Stat. Sol. Dstch. (1964),7, pp. 189–203.

    Article  Google Scholar 

  30. Dovgii (Ya. O.),Bilenkii (B. F.). Investigation of the fundamental absorption edge of α-HgS single crystal. (Seuil d’absorption optique de monocristaux α-HgS.)Sov. Phys. Solid State U. R. S. S. (1966),8, pp. 1280–1282.

    Google Scholar 

  31. Noblanc (J. P.),Loudette (J.),Duraffourg (G.). Cathodoluminescence de α-HgS naturel.Solid State Communications G. B. (1967),5, pp. 803–806.

    Article  Google Scholar 

  32. Caldwell (R. S.),Y-Fan (H.). Optical properties of tellurium and selenium. (Propriétés optiques du tellure et du sélénium.)Phys. Rev. U.S.A. (1959),114, pp. 664–675.

    Google Scholar 

  33. Maker (P. Y.),Terhune (R. W.),Nisenoff (M.),Savage (C. M.). Effects of dispersion and focussing on the production of optical harmonies. (Influence de la dispersion et de la focalisation sur la génération d’harmonique en optique.)Phys. Rev. Letters U.S.A. (1962),8, pp. 21–22.

    Article  Google Scholar 

  34. Jerphagnon (J.),Batifol (E.),Tsoucaris (G.),Sourbe (M.). Génération du second harmonique dans le cinabre.C. R. Acad. Sci., Fr. (1967),265, pp. 495–496.

    Google Scholar 

  35. Curtis (O. L.). Effect of a phase transformation on the vapor phase growth of single-crystal KgS. (Influence d’une transformation de phase sur la croissance de monocristaux de cinabre HgS en phase vapeur.)J. Appl. Phys. U.S.A. (1962),33, pp. 2461–2463.

    Google Scholar 

  36. Kovalskii (P. M.),Melnik (V. M.),Shneider (A. D.). Growth of α-KgS crystals from a melt and study of their properties. (Croissance de cristaux de cinabre α-HgS et étude de leurs propriétés.)Ukr. Fiz. Zh. U. R. S. S. (1966),11, pp. 921–924.

    Google Scholar 

  37. Goltzene (A.), Schwab (C.).C. R. Acad. Sci., Fr. (Aparaître).

  38. Nikitine (S.). Progress in semiconductors. (Progrès dans les semiconducteurs.) Heywood book,Temple Press, G. B. (1965),6, p. 233.

    Google Scholar 

  39. Song (K. P.). Structure de bandes du chlorure cuivreux.Thèse, Strasbourg (1967), p. 90.

  40. Ringeissen (J.). Propriétés optiques du chlorure cuivreux aux basses températures.Thèse, Strasbourg (1967), p. 100.

  41. Sterzer (F.),Blattner (D.),Miniter (S.). Cuprons chloride light modulators. (Modulateurs optiques en chlorure cuivreux.)J. Opt. Soc. Am. (1964),54, pp. 62–66.

    Article  Google Scholar 

  42. Jerphagnon (J.),Schwab (C.),Chemla (D.). Génération de second harmonique dans le chlorure cuivreux.C. R. Acad. Sci., Fr. (1967),265, pp. 1032–1033.

    Google Scholar 

  43. Manley (J. M.),Rowe (M. E.). Some general properties of non linear elements general energy relations. (Quelques propriétés des éléments non linéaires. Relations énergétiques.)Proc. I. R. E. U.S.A. (1956),44, pp. 904–911.

    Article  Google Scholar 

  44. Kingston (R. H.). Parametric amplification and oscillation at optical frequencies. (Oscillateur et amplificateur paramétrique dans le domaine optique.)Proc. I. R. E. U.S.A. (1962),50, p. 472.

    Google Scholar 

  45. Boyd (G. D.),Ashkin (A.). Theory of parametric oscillator threshold with single-mode optical masers and observation of amplification in LiNbO3. (Seuil d’oscillation paramétrique pour un laser monomode; amplification dans LiNb03)Phys. Rec. U.S.A. (1966),146, pp. 187–198.

    Google Scholar 

  46. Yariv (A.),Louisell (N. H.). Theory of the optical parametric oscillator. (Théorie de l’oscillateur paramétrique optique.)I.E.E.E. Quanteum Electronics Q. E. U. S. A. (1966),2, pp. 418–425.

    Article  Google Scholar 

  47. Akhmanov (S. A.),Khokhlov (R. V.). Parametric amplifiers and generators of light. (Amplificateurs paramétriques et générateurs de lumière.)Soviet Physics Uspokhi U. R. S. S. (1966),9, pp. 210–222.

    Google Scholar 

  48. Giohdmaine (J. A.),Miller (A. C.). Tunable coherent parametric oscillation in LiNbo3 at optical frequencies. (Oscillation paramétrique accordable dans le niobate de lithium dans le domaine optique.)Phys. Rev. Letters U. S. A. (1965),14, pp. 973–976.

    Article  Google Scholar 

  49. Akhmanov (S. A.),Kovririn (V. I.),Piskarsas (A. S.),Fadeev (V. V.),Khokhlov (R. V.). Observation of parametric amplification in the optical range. (Amplification paramétrique dans le domaine optique.)J. E. T. P. Letters U. R. S. S. (1965),2, pp. 191–193.

    Google Scholar 

  50. Akhmanov (S. A.),Kovrigin (A. I.),Kolosov (V. A.),Piskarsas (A. S.),Fadeev (V. V.,) Khokhlov (R. V.). Tunable parametric light generator with KDP crystal. (Oscillation paramétrique accordable à partir d’un cristal de phosphate diacide de potassium.)J. E. T. P. U. R. S. S.Letters (1966),3, pp. 241–244.

    Google Scholar 

  51. Patel (C. K. N.). Parametric amplification in the far infrared. (Amplification paramétrique dans l’infrarouge lointain.)Appl. Phys. Letters U.S.A. (1966),9, pp. 332–334.

    Article  Google Scholar 

  52. Lamb (W. F.). Theory of an optical maser. (Théorie du laser.)Phys. Rev. U.S.A. (1964),134, pp. A 1429-A 1450.

    Google Scholar 

  53. Bloembergen (N.). Non linear optics. (Optique non linéaire.)W. A. Benjamin, New York (1965).

    Google Scholar 

  54. Akhmanov (S. A.),Dimitriev (V. G.),Modenov (V. P.). On the theory of frequency multiplication in a cavity resonator filled with a non linear medium. (Multiplication de fréquence dans une cavité contenant un milieu non linéaire.)Radioteknika i Elektronika. U. R. S. S. (1965),10, pp. 552–559.

    Google Scholar 

  55. Ashkin (A.),Boyd (G. D.),Dziedzic (J. M.). Resonant optical second harmonic generation and mixing. (Addition et multiplication résonantes de fréquences optiques.)I.E.E.E. Quantum Electronics, P. E. U.S.A (1966), p. 109.

    Google Scholar 

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Le sujet de cet article a donné lieu à une thèse de Doctoral ès sciences physiques soutenue le 14 novembre 1967 devant la Faculté des Sciences de Paris.

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Jerphagnon, J. Contribution a L’étude de Certains Phénomènes D’optique Non Linéaire. Ann. Télécommun. 23, 203–232 (1968). https://doi.org/10.1007/BF02997657

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