ETUDE ET REALISATION DE NOUVEAUX TYPES DE LASERS PROCHE INFRAROUGE POUR LA SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION INTRACAVITE LASER. DYNAMIQUE DES LASERS FORTEMENT MULTIMODES PDF Download
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DES NOUVEAUX LASERS LARGE BANDE TOUT SOLIDE EMETTANT DANS LE PROCHE-IR FONCTIONNANT EN CONTINU ET A TEMPERATURE AMBIANTE ONT ETE DEVELOPPES. APRES UNE ETUDE FINE DES CAVITES LASERS ET DE LA DYNAMIQUE SPECTRO-TEMPORELLE, CES SYSTEMES ONT ETE UTILISES EN SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION A HAUTE SENSIBILITE ET RESOLUTION PAR INTRACAVITE LASER. LES PERFORMANCES LIMITES ONT ETE ETUDIEES EXPERIMENTALEMENT, THEORIQUEMENT ET A L'AIDE DE SIMULATIONS NUMERIQUES. UN SYSTEME LASER PROMETTEUR BASE SUR L'UTILISATION DE STRUCTURE A SEMICONDUCTEUR A MULTIPUITS QUANTIQUES DU TYPE VCSEL A CAVITE EXTERNE, POMPE PAR DIODE, A ETE DEVELOPPE. LA CONCEPTION DE LA STRUCTURE, NOVATRICE, A ETE ETUDIEE ET OPTIMISEE. UNE LIMITE DE DETECTION INFERIEURE A 10 1 0/CM A ETE ATTEINTE AVEC UNE ACCORDABILITE INTRINSEQUE DE 75-NM VERS 1-M. UNE STRUCTURE A DISTRIBUTION INHOMOGENE DE PUITS A PERMIS D'ELARGIR LA COURBE DE GAIN. LA DYNAMIQUE A ETE ETUDIEE SUR UNE PLAGE TEMPORELLE ALLANT DE LA MICROSECONDE A LA SECONDE. EN CONTINU LE LASER OPERAIT MONOFREQUENCE. CE SYSTEME, DE CLASSE-A, PRESENTE DES CARACTERISTIQUES IDEALES. IL EST ADEQUATE POUR LA SPECTROSCOPIE INTRACAVITE LASER, LA DETECTION DE TRACE DE GAZ ET LA REALISATION DE SOURCES LASERS COMPACTES DE PUISSANCE, MONOFREQUENCE OU A PULSES ULTRA-COURTS. UN SYSTEME LASER LARGE BANDE A BASE DE ND:VERRE POMPE PAR DIODE A ETE DEVELOPPE. UNE LIMITE DE DETECTION DE 5.10 1 1/CM A ETE ATTEINTE AVEC UN SPECTRE LARGE BANDE GRACE A L'INHOMOGENEITE SPECTRALE DU GAIN. LES SYSTEMES A BASE DE VERRE DOPE DE TERRES RARES SONT ADEQUATES POUR LA SPECTROSCOPIE INTRACAVITE LASER (ICLAS) ET LA DETECTION DE TRACE DE GAZ. LA DYNAMIQUE AU DEMARRAGE DES LASERS MULTIMODES INHOMOGENE A ETE ETUDIEE. UN LASER FORTEMENT INHOMOGENE DE CLASSE-B EST INADEQUATE POUR L'ICLAS, DU FAIT DE FORTES OSCILLATIONS DE RELAXATIONS TEMPORELLES ET SPECTRALES. MALGRE UN DEMARRAGE FORTEMENT NON-LINEAIRE, LA DYNAMIQUE OBSERVEE EST DETERMINISTE, REGULIERE, NON-CHAOTIQUE. UN LASER DE CLASSE-A FORTEMENT INHOMOGENE SEMBLE ADEQUATE, NE PRESENTANT PAS DE RELAXATIONS D'OSCILLATIONS. LES MODELES CLASSIQUES UTILISES POUR ETUDIER LA DYNAMIQUE DES LASERS ONT MONTRE UN PARFAIT ACCORD AVEC L'EXPERIENCE. DES ANNEXES PRESENTES LES METHODES UTILISEES POUR LES SIMULATIONS, LES DETAILS DE CALCULS DE DIFFERENTS PARAMETRES ET LES PROGRAMMES UTILISES.
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DES NOUVEAUX LASERS LARGE BANDE TOUT SOLIDE EMETTANT DANS LE PROCHE-IR FONCTIONNANT EN CONTINU ET A TEMPERATURE AMBIANTE ONT ETE DEVELOPPES. APRES UNE ETUDE FINE DES CAVITES LASERS ET DE LA DYNAMIQUE SPECTRO-TEMPORELLE, CES SYSTEMES ONT ETE UTILISES EN SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION A HAUTE SENSIBILITE ET RESOLUTION PAR INTRACAVITE LASER. LES PERFORMANCES LIMITES ONT ETE ETUDIEES EXPERIMENTALEMENT, THEORIQUEMENT ET A L'AIDE DE SIMULATIONS NUMERIQUES. UN SYSTEME LASER PROMETTEUR BASE SUR L'UTILISATION DE STRUCTURE A SEMICONDUCTEUR A MULTIPUITS QUANTIQUES DU TYPE VCSEL A CAVITE EXTERNE, POMPE PAR DIODE, A ETE DEVELOPPE. LA CONCEPTION DE LA STRUCTURE, NOVATRICE, A ETE ETUDIEE ET OPTIMISEE. UNE LIMITE DE DETECTION INFERIEURE A 10 1 0/CM A ETE ATTEINTE AVEC UNE ACCORDABILITE INTRINSEQUE DE 75-NM VERS 1-M. UNE STRUCTURE A DISTRIBUTION INHOMOGENE DE PUITS A PERMIS D'ELARGIR LA COURBE DE GAIN. LA DYNAMIQUE A ETE ETUDIEE SUR UNE PLAGE TEMPORELLE ALLANT DE LA MICROSECONDE A LA SECONDE. EN CONTINU LE LASER OPERAIT MONOFREQUENCE. CE SYSTEME, DE CLASSE-A, PRESENTE DES CARACTERISTIQUES IDEALES. IL EST ADEQUATE POUR LA SPECTROSCOPIE INTRACAVITE LASER, LA DETECTION DE TRACE DE GAZ ET LA REALISATION DE SOURCES LASERS COMPACTES DE PUISSANCE, MONOFREQUENCE OU A PULSES ULTRA-COURTS. UN SYSTEME LASER LARGE BANDE A BASE DE ND:VERRE POMPE PAR DIODE A ETE DEVELOPPE. UNE LIMITE DE DETECTION DE 5.10 1 1/CM A ETE ATTEINTE AVEC UN SPECTRE LARGE BANDE GRACE A L'INHOMOGENEITE SPECTRALE DU GAIN. LES SYSTEMES A BASE DE VERRE DOPE DE TERRES RARES SONT ADEQUATES POUR LA SPECTROSCOPIE INTRACAVITE LASER (ICLAS) ET LA DETECTION DE TRACE DE GAZ. LA DYNAMIQUE AU DEMARRAGE DES LASERS MULTIMODES INHOMOGENE A ETE ETUDIEE. UN LASER FORTEMENT INHOMOGENE DE CLASSE-B EST INADEQUATE POUR L'ICLAS, DU FAIT DE FORTES OSCILLATIONS DE RELAXATIONS TEMPORELLES ET SPECTRALES. MALGRE UN DEMARRAGE FORTEMENT NON-LINEAIRE, LA DYNAMIQUE OBSERVEE EST DETERMINISTE, REGULIERE, NON-CHAOTIQUE. UN LASER DE CLASSE-A FORTEMENT INHOMOGENE SEMBLE ADEQUATE, NE PRESENTANT PAS DE RELAXATIONS D'OSCILLATIONS. LES MODELES CLASSIQUES UTILISES POUR ETUDIER LA DYNAMIQUE DES LASERS ONT MONTRE UN PARFAIT ACCORD AVEC L'EXPERIENCE. DES ANNEXES PRESENTES LES METHODES UTILISEES POUR LES SIMULATIONS, LES DETAILS DE CALCULS DE DIFFERENTS PARAMETRES ET LES PROGRAMMES UTILISES.
Author: Nofal Ibrahim Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 240
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La spectroscopie infrarouge à haute résolution est un outil très puissant pour mesurer les concentrations d’un grand nombre de gaz traces atmosphériques et pour caractériser les propriétés physico-chimiques de ces espèces. L’utilisation de lasers accordables permet de balayer de petits intervalles spectraux avec une très haute résolution spectrale et un rapport signal/bruit très élevé. Ainsi, la détermination expérimentale des paramètres de raies par spectroscopie laser complète les informations obtenues par la spectroscopie à transformée de Fourier. Nous avons travaillé dans cette thèse sur la conception et la réalisation de plusieurs spectromètres basés sur des diodes-laser accordables et les applications de ces instruments pour la spectroscopie quantitative d’espèces d’intérêt atmosphérique. Nous avons réalisé quatre études différentes : Une étude pour mesurer les paramètres spectroscopiques (intensités, coefficients d’élargissement) de H2O dans l’infrarouge proche (au voisinage de 820 nm) en utilisant une diode laser à cavité externe (ECDL) et la technique de spectroscopie directe. Une étude d’intercomparaison des coefficients d’absorption de l’ozone entre deux régions spectrales : l’ultraviolet (270-290 nm) et l’infrarouge moyen (à 10 micron). Étude des paramètres spectroscopiques (positions, intensités, et coefficients d’élargissement) et limite de détection de NH3 simultanément par deux techniques différentes (spectroscopie d’absorption directe et spectroscopie photoacoustique) au voisinage de 1550 nm. La première mesure des coefficients d’élargissement par l’air de HO2 par la technique CRDS au voisinage de 1550 nm.
Author: Dan Botez Publisher: Cambridge University Press ISBN: 1108427936 Category : Science Languages : en Pages : 551
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A state-of-the-art overview of this rapidly expanding field, featuring fundamental theory, practical applications, and real-life examples.
Author: Fatou Ka Gueye Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 174
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Une méthode spectroscopique infrarouge ultra-sensible a été développée en effectuant le couplage de la spectroscopie d'absorption intracavité laser (ICLAS) et de la spectroscopie de Fourier résolue en temps (SFRT). Trois lasers basés sur des milieux amplificateurs différents ont été développés et/ou utilisés. Ces cavités actives nous permettent d'obtenir sur de grands domaines spectraux des longueurs d'absorption kilométriques, dont découle la très haute sensibilité. Nous avons tout d'abord développé une expérience utilisant des lasers à semi-conducteurs VCSELs à 1 [mu]m. Des spectres de H2O, CO2 et de C2H2 ont été enregistrés. Nous avons réussi à démontrer la possibilité d'obtenir des intensités de raies, avec l'analyse des spectres d'acétylène, alors qu'il n'était pas possible d'obtenir des intensités avec la méthode ICLAS auparavant. Dans la région 1.5 [mu]m, une expérience de spectroscopie intracavité avec un laser à solide basé sur un cristal Cr4+ :YAG a été mise en place. Après une période de catactérisation avec l'eau atmosphérique nous avons installé le laser sous vide. Le montage est maintenant utilisable pour l'enregistrement de spectres moléculaires intracavité. La grande accordabilité (1.38-1.57 [mu]m) et l'étendue du domaine spectral d'émission simultanée (100cm-1) obtenues font de ce laser un système particulièrement intéressant. Nous avons également réussi à étendre la spectroscopie ICLAS dans l'infrarouge moyen à 2.5 [mu]m avec un laser Cr2+ :ZnSe. Les bandes faibles 2v3-v2 et 2v3+v2-v2 de CO2 qui sont présentes dans des spectres de Vénus, réalisés en 1973, ont été observés pour la première fois en laboratoire.
Author: Azzedine Boudrioua Publisher: ISTE Group ISBN: 1784053163 Category : Lasers Languages : fr Pages : 208
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Un des plus grands enjeux de l’optoélectronique organique est la réalisation de la première diode laser organique (en pompage électrique), qui présente un très fort potentiel pour de nombreuses applications. À l’instar de ce qui s’est produit dans le domaine de l’optoélectronique inorganique en transformant une LED en une LD, la course est engagée pour convertir une OLED en une OLD. Cela passe par le développement de solutions innovantes afin de surmonter les difficultés inhérentes aux matériaux organiques et au pompé électrique. Une introduction aux lasers organiques présente les éléments de physique, les matériaux et les technologies qui permettent de comprendre les bases de ces lasers et de saisir les progrès accomplis. Il offre également des pistes pour envisager les évolutions futures vers la diode laser organique.
Author: François Herlemont Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 303
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La spectroscopie haute résolution dans la cavité d'un laser à C02 est une méthode de spectroscopie utilisée maintenant dans divers laboratoires. La mise au point de laser à C02 guide d'onde ayant des caractéristiques fort différentes des lasers à onde libre nous a conduit à exploiter ses spécificités en spectroscopie intracavité haute résolution. Deux types de spectroscopie subDoppler ont ainsi été développés: - La spectroscopie de saturation. Dans ce cas, c'est la gamme d'accord importante du laser à C02 guide d'onde qui est exploitée. Le Bromure de Methyle a servi de gaz test. Les nombreuses observations ont permis une analyse détaillée de la bande de vibration v6 des deux espèces isotopiques. - La spectroscopie à deux photons à effet Doppler compensé. Cette technique de spectroscopie haute résolution est surtout utilisée dans le domaine visible. Son extension au domaine infrarouge n'est pas sans poser de problèmes. Nous montrons comment la disposition intracavité du gaz absorbant associée à l'utilisation d'un amplificateur à C02 guide d'onde réalise un compromis entre les différents paramètres intervenant dans le processus d'absorption à deux photons (densité de puissance gamme d'accord, résolution). Nous avons appliqué cette méthode de spectroscopie à l'étude de la bande de vibration v3 = 0 + v3 = 2 de SF6, molécule type pour les expériences d'excitation multiphotonique. Par ailleurs, une nouvelle voie de recherche permettant 1'étude d'absorption à deux photons a été mise au point : le gaz absorbant est placé dans une cavité passive en dehors de cette cavité laser. Cette configuration originale fournit une phénoménologie riche dont les principaux aspects sont abordés. Au cours de ces études, de nombreux effets ont été observés et analysés: régime de Q-switch (automodulation de la puissance laser), régime de bistabilité d'absorption, de bistabilité dispersive, dispersion à deux photons.
Author: Pierre Niay Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 396
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La mesure des nombres d'onde des raies de vibration rotation des molécules hi, di, hcl, dcl a été utilisée pour déterminer les paramètres moléculaires et les coefficients du potentiel de Ounham par des méthodes numériques différentes. Détermination des éléments de matrice d'un oscillateur anharmonique par une méthode de perturbation. Description des principales méthodes pour produire des émissions cohérents dans l'IR proche. Mise au point de 2 types de sources cohérentes. Réalisation et étude d'un laser infrarouge accordable fonctionnant par différence de fréquence entre 2 lasers accordables visibles et création d'une radiation cohérente IR par conversion Raman de fréquence dans des vapeurs métalliques alcalines
Author: Andrée De Backer Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 181
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Le crystal étudié est le scandium orthoborate dopé au chrome, Cr3+:(Ce,Gd)Sc3(BO3)4. Il présente deux bandes d'absorption, à 470 nm et 650 nm et, pompé par diode laser rouge, une luminescence infrarouge (de 800 nm à 1200 nm). L'étude de ses propriétés lasers a montré leur dégradation progressive à température croissante et leur forte réduction sur quasi tout le spectre de luminescence, due à l'absorption par les états excités. Néanmoins, la génération laser du cristal pompé par un laser pulsé a été démontrée à 847 nm. Deux lasers infrarouges ont été développés à partir des cristaux LiSAF et LiCAF pompés par une diode laser rouge de 2 W, en cavité hémisphérique de 2 cm de long. Une puissance de 300 mW à 400 mW a été mesurée en fonctionnement multimode longitudinal. Les spectres de mode longitudinaux ont été mesurés avec une lame intracavité, une sélection par réseau et en fonction de la longueur totale de la cavité.
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NOS RESULTATS EXPERIMENTAUX CONCERNANT LA SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION INTRACAVITE LASER (ICLAS) DE PETITES MOLECULES POLYATOMIQUES DANS LES DOMAINES VISIBLE ET PROCHE INFRAROUGE ONT MIS EN EVIDENCE CERTAINES CARACTERISTIQUES PROPRES D'ETATS VIBRATIONNELS TRES EXCITES DE CES MOLECULES. LES SPECTRES ICLAS DES TRANSITIONS HARMONIQUES V=6, 7, 8 DE SILANE, DES TROIS ISOTOPOMERES LES PLUS ABONDANTS DU GERMANE NATUREL ET DE SES DERIVES DEUTERES ONT ETE OBTENUS A HAUTE RESOLUTION. L'HAMILTONIEN DU MODELE LOCAL DECRIT DANS CETTE THESE NE DEPENDANT QUE DE TROIS PARAMETRES EFFECTIFS INDEPENDANTS DE LA VARIETE ISOTOPIQUE (D, A AND F#R#R'), A PERMIS DE RENDRE COMPTE DE FACON GLOBALE DE TOUTES LES ORIGINES DE BANDES D'ELONGATION CONNUES (DANS LES DOMAINES INFRAROUGE ET VISIBLE) DES CINQ ISOTOPOMERES DU GERMANE AVEC UN SEUL JEU DE PARAMETRES. POUR LE SILANE, LES PARAMETRES DE L'HAMILTONIEN EFFECTIF ONT ETE DETERMINES EN UTILISANT UN SEUL ISOTOPOMERE. EN SUPPOSANT QUE LES PARAMETRES DE L'HAMILTONIEN EFFECTIF SONT LES MEMES POUR LES DERIVES DEUTERES DU SILANE ET DU GERMANE, NOUS AVONS CALCULE CES TRANSITIONS HARMONIQUES D'ELONGATION AVEC LES INTENSITES RELATIVES. LE SPECTRE ICLAS DE TRIDEUTEROMETHANE A ETE ENREGISTRE A HAUTE RESOLUTION DE FACON SYSTEMATIQUE DE 11000 A 18500 CM#-#1. L'ENSEMBLE DE 36 BANDES OBSERVEES PAR TFIR ET ICLAS NOUS A PERMIS DE DETERMINER LES CONSTANTES ANHARMONIQUES ET LES CONSTANTES DE ROTATION-VIBRATION RELATIVES AUX DIFFERENTS MODES DE VIBRATION. DE L'ANALYSE DES BANDES CORRESPONDANT UNIQUEMENT AUX MODES VIBRATIONNELS D'ELONGATION C-H ET C-D, NOUS AVONS PU DETERMINER LES PARAMETRES DE L'HAMILTONIEN LOCAL ASSOCIE AU TRIDEUTEROMETHANE. LA COMBINAISON DE LA HAUTE SENSIBILITE DE LA TECHNIQUE ICLAS ET DU REFROIDISSEMENT ROTATIONNEL DANS LE JET SUPERSONIQUE NOUS PERMET D'ATTEINDRE UNE LONGUEUR EQUIVALENTE D'ABSORPTION DE L'ORDRE DE QUELQUES DIZAINES DE KILOMETRES A TRAVERS DES MOLECULES REFROIDIES ROTATIONNELLEMENT A 10 - 20 K. NOUS AVONS ETUDIE LE SPECTRE DU METHANE CORRESPONDANT A LA TROISIEME TRANSITION HARMONIQUE D'ELONGATION POUR LES DIFFERENTES TEMPERATURES ROTATIONNELLES
Author: ARNAUD.. GARNACHE
Author: ARNAUD.. GARNACHE
Author: Jacques Berthon
Author: Nofal Ibrahim
Author: Dan Botez
Author: Fatou Ka Gueye
Author: Azzedine Boudrioua
Author: François Herlemont
Author: Pierre Niay
Author: Andrée De Backer
Author: DMITRI.. PERMOGOROV