Pulsed laser beam wavefront correction by photorefractive wave mixing.

Correction de fronts d'onde de faisceaux lasers impulsionnels par mélange d'ondes photoréfractif.

Loic Mager (1)

1 Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique / Manolia

Nous avons démontré que la correction de fronts d'onde de faisceaux lasers impulsionnels (nanoseconde) pouvait être réalisée par mélange d'ondes dans un cristal photoréfractif. Nous avons commence par déterminer le matériau photoréfractif le mieux adapte pour cette application. Pour des raisons d'efficacité photoréfractive et de tenue en puissance, notre choix s'est porte sur le titanate de baryum. Cela a conditionne le choix de la longueur d'onde utilisée (532 nm) pour cette démonstration. Nous avons étudié un premier dispositif de correction base sur le transfert d'énergie d'un faisceau fort vers un faisceau faible qui, par mélange d'ondes photoréfractif, peut être obtenu sans qu'il y ait de transfert de phase. Dans cette étude nous avons mesure les variations de l'amplification en fonction de différents paramètres (cohérence temporelle, rapport des énergies des faisceaux) et observe les variations de l'effet photorefractif en fonction de la densité de puissance dans le titanate de baryum. Nous avons aussi démontré la correction des déformations introduites par un objet de phase et cela pour différentes densités d'énergie incidente. Une deuxième méthode de correction est basée sur la compensation d'un aberrateur de phase par double passage. On a commence par préciser la notion de conjugaison de phase. Puis, nous avons étudié en particulier un miroir a conjugaison de phase auto pompe, l'oscillateur a boucle de réaction, qui fonctionne sur le principe du mélange a quatre ondes dans un cristal photoréfractif. Nous avons montre expérimentalement que des transformations des faisceaux dans la boucle de réaction améliorent la qualite de la conjugaison de phase et nous avons réalisé la compensation d'objets de phase par double passage en régime impulsionnel. La dernière partie est consacrée a l'étude comparative des deux dispositifs tels qu'ils pourront être mis en oeuvre pour la correction dynamique des lentilles thermiques dans les amplificateurs lasers solides.

Keywords: four-wave mixing; nonlinear optics; photorefractive effect; optical mixing; visible radiation; phase conjugation; wave front; corrections; ns range; pulsed lasers; barium titanates; ternary compounds; thermal lens; solid state lasers.

Keywords: Physique : domaines classiques de la physique melange 4 ondes; optique non lineaire; effet photorefractif; melange optique; rayonnement visible; conjugaison phase; application; front onde; correction; domaine temps ns; laser pulse; baryum titanate; nk; compose ternaire; lentille thermique; laser solide; batio3; ba o ti

Domains: Physics [physics]; Physics [physics]; Optics [physics.optics]

Loic Mager. Correction de fronts d'onde de faisceaux lasers impulsionnels par mélange d'ondes photoréfractif.. Optique [physics.optics]. Université Paris-Nord - Paris XIII, 1994. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00716165⟩