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Les Oscillateurs Paramétriques Optiques: fondements et Applications
E. ROSENCHER DSG/ONERA
Tout a commencé comme ça…
T.H. Maiman, Nature (1960)
P.A. Franken, A.E. Hill, C.W. Peters and G. Weireich, Phys. Rev. Lett. (1961)
Modèle mécanique de l’optique non linéaire Equations de couplage paramétrique: aspect ondulatoire Equations de Manley-Rowe: aspect corpusculaire Amplification paramétrique
Oscillation paramétrique optique Accord et quasi-accord de phase Comportement dynamique des OPO Quelques applications et développements actuels
Optique non linéaire quadratique SYSTEME SYMETRIQUE SYSTEME NON SYMETRIQUE
t
P( t )=e0
w
c1E(t)
t
Susceptibilité optique non linéaire +e0c2E(t)2
2 w
1. Modèle mécanique de l’optique non linéaire quadratique
Potentiel anharmonique
Force d’excitation périodique:
Rectification optique
1 (x)=2mw20x2+13m D x
F(t)= cosq E(wt)=2Eq
Equation différentielle
&x&+gx&+w2x 0
2 +D x
=qE2me
iwt+cc
Analyse harmonique de x(t)
x(t)=x0+x
iw e
wt t+x2ei 2+...+cc
Réponse linéaire: Indice absorption
3
eiwt+cc
Génération de Seconde harmonique
1. Modèle mécanique de l’optique non linéaire quadratique
Réponse linéaire:
Polarisation du milieu:
x1=q
P1
E mw02
1 -w2+
q E iw g»2wm(w0-w1)+ig/ 2
(t)=N q x1(t)=Nqx21eiwt+cc
P1(t)=20c
w 1
E eiwt+cc
Modèle de Lorentz:
c(w)=N q2 12wme0
1 (w0-w)+ig/ 2
Par définition