Développement de lasers infrarouges accordables de haute pureté spectrale

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Book Synopsis Développement de lasers infrarouges accordables de haute pureté spectrale by : Christian Bréant

Download or read book Développement de lasers infrarouges accordables de haute pureté spectrale written by Christian Bréant and published by . This book was released on 1985 with total page 562 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les développements de deux spéctromètres de saturation à ultra-haute résolution dans le domaine infrarouge, l'un dans la région spectrale 9-12 mu m et l'autre accordable de 2,3 a 3,2 mu m sont exposés en detail. La stabilisation en fréquence d'un laser à CO(2) conventionnel ou guide d'ondes au niveau de la dizaine de hertz ainsi que l'obtention d'une stabilité meilleure que 1 khz pour le laser à centres colores soulignent le role cle de ces oscillateurs dans la chaine de raccordement de fréquence de l'horloge à cesium vers le domaine visible. L'étude des interactions hyperfines est presentée dans le cas des molécules diatomiques héteronucleaires (hf) et des toupies spheriques du groupe ponctuel O(h) (sf(6)). grace a l'enregistrement de structures hyperfines tres bien resolues, de nombreux effets ont etes mis en evidence et interpretes à l'aide du formalisme tensoriel (dans le groupe (l)o(3) x O(h)) en particulier : l'interaction de spin-vibration (bande upsilon (3) de sf(6)), les mélanges d'états de types de symétrie differents (sf(6)), les corrections ro-vibrationnelles à l'interaction de spin-rotation (hf et sf(6)), les structures superhyperfines (sf(6))

Quantum Mechanics, Volume 3

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Publisher : John Wiley & Sons
ISBN 13 : 3527345558
Total Pages : 790 pages
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Book Synopsis Quantum Mechanics, Volume 3 by : Claude Cohen-Tannoudji

Download or read book Quantum Mechanics, Volume 3 written by Claude Cohen-Tannoudji and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2019-12-16 with total page 790 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This new, third volume of Cohen-Tannoudji's groundbreaking textbook covers advanced topics of quantum mechanics such as uncorrelated and correlated identical particles, the quantum theory of the electromagnetic field, absorption, emission and scattering of photons by atoms, and quantum entanglement. Written in a didactically unrivalled manner, the textbook explains the fundamental concepts in seven chapters which are elaborated in accompanying complements that provide more detailed discussions, examples and applications. * Completing the success story: the third and final volume of the quantum mechanics textbook written by 1997 Nobel laureate Claude Cohen-Tannoudji and his colleagues Bernard Diu and Franck Laloë * As easily comprehensible as possible: all steps of the physical background and its mathematical representation are spelled out explicitly * Comprehensive: in addition to the fundamentals themselves, the books comes with a wealth of elaborately explained examples and applications Claude Cohen-Tannoudji was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris where he also studied and received his PhD in 1962. In 1973 he became Professor of atomic and molecular physics at the Collège des France. His main research interests were optical pumping, quantum optics and atom-photon interactions. In 1997, Claude Cohen-Tannoudji, together with Steven Chu and William D. Phillips, was awarded the Nobel Prize in Physics for his research on laser cooling and trapping of neutral atoms. Bernard Diu was Professor at the Denis Diderot University (Paris VII). He was engaged in research at the Laboratory of Theoretical Physics and High Energy where his focus was on strong interactions physics and statistical mechanics. Franck Laloë was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris. His first assignment was with the University of Paris VI before he was appointed to the CNRS, the French National Research Center. His research was focused on optical pumping, statistical mechanics of quantum gases, musical acoustics and the foundations of quantum mechanics.

Développement et caractérisation d'un spectromètre laser infrarouge par différence de fréquences

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Book Synopsis Développement et caractérisation d'un spectromètre laser infrarouge par différence de fréquences by : Pierre-Marie Flaud

Download or read book Développement et caractérisation d'un spectromètre laser infrarouge par différence de fréquences written by Pierre-Marie Flaud and published by . This book was released on 2005 with total page 197 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les méthodes de détection et de caractérisation d'espèces moléculaires d'intérêt atmosphérique dans l'infrarouge se tournent de plus en plus vers l'utilisation de sources laser, monomodes, cw et accordables, complétant des outils tels que les spectromètres à transformée de Fourier (résolution spectrale limitée, source d'erreurs pour la détermination de paramètres moléculaires).Le spectromètre laser infrarouge à différence de fréquence que nous avons développé fonctionne au moyen de deux sources lasers solide (un Nd :YAG, 800 mW à 1064 nm, et une diode-laser à cavité externe, 10-50 mW à 805-885 nm) opérant dans l'infrarouge proche, focalisées au sein d'un cristal non-linéaire de LiNbO3 (PPLN). Il en résulte l'émission d'un faisceau laser à la fréquence égale à la différence des fréquences des faisceaux incidents. Celui-ci possède une largeur spectrale de 3×10-5 cm-1, est accordable de 1800 à 3100 cm-1 sur de petits intervalles spectraux de 0.5 à 1.0 cm-1 avec une puissance de quelques 0.1 microW et un rapport signal/bruit allant jusqu'à quelques milliers, permettant d'enregistrer rapidement (dans une minute environ) les profils et intensités de raies d'absorption avec grande précision. De plus, cet instrument est très compact (0.7×0.7 m2). Nous présentons l'instrument et sa caractérisation avec des raies de N2O, la détermination des intensités absolues de NO2 dans l'infrarouge (par intercalibration avec l'UV-visible) montrant des différences systématiques de 5 % par rapport à la base de données HITRAN 2004, ainsi que la première observation d'interférences collisionnelles dans la structure hyperfine de HI (un effet prédit il y a plus de 20 ans).

Etude à haute résolution des spectres infrarouges de vibration - rotation d'hydracides gazeux

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Book Synopsis Etude à haute résolution des spectres infrarouges de vibration - rotation d'hydracides gazeux by : Pierre Niay

Download or read book Etude à haute résolution des spectres infrarouges de vibration - rotation d'hydracides gazeux written by Pierre Niay and published by . This book was released on 1980 with total page 396 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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

Spectroscopie infrarouge à haute résolution par lasers accordables

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Book Synopsis Spectroscopie infrarouge à haute résolution par lasers accordables by : Nofal Ibrahim

Download or read book Spectroscopie infrarouge à haute résolution par lasers accordables written by Nofal Ibrahim and published by . This book was released on 2006 with total page 240 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Étude à haute résolution des spectres infrarouges de vibration _ rotation d'hycracides gazeux

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Book Synopsis Étude à haute résolution des spectres infrarouges de vibration _ rotation d'hycracides gazeux by : Pierre Niay (auteur d'une thèse de sciences.)

Download or read book Étude à haute résolution des spectres infrarouges de vibration _ rotation d'hycracides gazeux written by Pierre Niay (auteur d'une thèse de sciences.) and published by . This book was released on 1980 with total page 396 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Application des lasers fibrés à verrouillage de modes à la génération très haute fréquence à haute pureté spectrale

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Book Synopsis Application des lasers fibrés à verrouillage de modes à la génération très haute fréquence à haute pureté spectrale by : Vincent Auroux

Download or read book Application des lasers fibrés à verrouillage de modes à la génération très haute fréquence à haute pureté spectrale written by Vincent Auroux and published by . This book was released on 2017 with total page 113 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement technologique dans le domaine des télécommunications, ainsi que des systèmes de détection, a accru ces dernières années la nécessité de signaux de référence présentant une très haute pureté spectrale. L'augmentation des débits, la saturation des bandes de fréquence ainsi que les performances imposées pour la détection radar ont ouvert la voie à la génération micro-onde par l'optique. Ces références de fréquence sont souvent issues d'oscillateurs optoélectroniques (OEO). Ces oscillateurs intègrent un élément de stockage de l'énergie au travers de résonateurs ou de longues lignes à retard fibrées afin d'augmenter leur facteur qualité et permettant ainsi d'atteindre des performances supérieures aux signaux multipliés à partir de sources basses fréquences ou directement à partir d'oscillateurs micro-ondes à résonateur diélectrique (DRO). Une topologie originale d'oscillateurs optoélectroniques a été proposée à la fin des années 1990 par une équipe américaine : il s'agit de remplacer le résonateur passif nécessitant un verrouillage du laser sur ce dernier par un résonateur actif, intégrant un amplificateur optique. Ce résonateur actif, un laser à blocage de modes, permet un couplage entre l'oscillation optique du laser et l'oscillation optoélectronique. On parle alors d'oscillateur optoélectronique couplé (COEO). Les performances du COEO sont étroitement liées à la pureté spectrale du signal issu du laser à blocage de modes. Ce travail de thèse traite de l'étude et de l'optimisation de ces systèmes. Une étude approfondie sur le bruit dans les amplificateurs optiques a tout d'abord été menée afin de déterminer quel type d'amplificateur choisir pour le COEO et sous quelles conditions l'amplification optique apporte un bruit de phase minimal. Ensuite, un COEO à 10 GHz a été réalisé, présentant un très faible bruit de phase atteignant - 132 dBc/Hz à 10 kHz de la porteuse. Un modèle a par ailleurs été implémenté, permettant de déterminer a posteriori l'efficacité du couplage et ainsi la bande de verrouillage entre l'oscillation optoélectronique et le laser à blocage de modes. Ce couplage interne dépend fortement de la dynamique du système. Cependant, les différents effets non linéaires qui ont lieu dans l'amplificateur à semiconducteur et les fibres ne permettent pas d'obtenir un modèle analytique. Un modèle itératif a alors été proposé afin d'obtenir les propriétés de l'enveloppe complexe lentement variable du peigne de fréquence généré en sortie du laser dont la photodétection conduit à la puissance RF générée par le COEO. Le COEO génère un peigne de fréquence suffisamment large pour produire des harmoniques RF supérieurs à la fréquence de répétition du laser à blocage de modes, si les modes longitudinaux espacés de plusieurs intervalles spectraux libres (ISL) sont en phase. Le modèle itératif développé permet, à partir des paramètres expérimentaux de déterminer le spectre optique ainsi que la distribution de phase à l'intérieur de celui-ci. Il est possible alors d'augmenter la puissance d'une harmonique en sortie de la photodiode par un ajout d'éléments dispersifs. Cette multiplication de fréquence permet la génération de signaux à haute pureté spectrale en bande millimétrique. Une démonstration expérimentale à 90 GHz a été proposée, basée sur un COEO fonctionnant à 30 GHz. Ces résultats sont prometteurs et une intégration du COEO dans un boîtier thermalisé ainsi qu'une gestion plus fine de la dispersion des fibres peut permettre des améliorations significatives sur le bruit de phase du système.

Réalisation de sources UV et IR, cohérentes et accordables par mélange résonnant non-linéaire

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Book Synopsis Réalisation de sources UV et IR, cohérentes et accordables par mélange résonnant non-linéaire by : To Kaing

Download or read book Réalisation de sources UV et IR, cohérentes et accordables par mélange résonnant non-linéaire written by To Kaing and published by . This book was released on 1999 with total page 215 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire de thèse décrit la réalisation de deux sources accordables dans les domaines UV et IR pour la spectroscopie à haute résolution et la métrologie des fréquences optiques. La source UV fait partie d'un projet pour la réalisation d'un étalon de fréquences optiques A ion CA+. Elle est obtenue par doublage de fréquence, dans un cristal de triborate de lithium, d'une diode laser à 794 NM. L'efficacité d'une cavité en anneau dans lequel est placé le cristal et dont les paramètres sont calculés pour compenser l'astigmatisme et réduire la coma, est démontrée. Une puissance UV utile de 6 W est ainsi générée à partir de 33 NW de puissance fondamentale. Cette puissance est largement suffisante pour la détection des ions CA+ mais peut encore être optimisée. La source IR, accordable entre 9 et 11 M, est réalisée par différence de fréquences (DFG) de diodes laser proche-IR dans un cristal de thiogallate d'argent. Ces dernières sont injectées par des lasers maîtres stabilisés en fréquence dont la largeur de raie est inférieure à 1 KHZ. Cette pureté spectrale, transférée à la radiation IR par DFG, est largement suffisante pour la spectroscopie à haute résolution. L'optimisation de la puissance IR a été effectuée en choisissant une interaction de type II ainsi qu'en utilisant une cavité duale pour la résonance simultanée des deux longueurs d'onde de pompe. Une puissance de 70 NW a ainsi été générée à partir de 35 MW à 778 NM et 100 MW à 842 NM devant la cavité duale. Cette source IR a été utilisée pour enregistrer des spectres d'absorption linéaire de SF 6 sur un domaine continu de 2 GHZ. L'optimisation de la puissance IR au niveau du microwatt permettra la spectroscopie d'absorption saturée des molécules de SF 6 ou OSO 4. Une fois stabilisée sur une raie d'absorption saturée, cette source peut fonctionner comme un étalon de différence de fréquence à 30 THZ dans le proche-IR.

Etude et développement de lasers infrarouge lointain pompés par décharge haute fréquence et comparaison avec l'excitation par décharge électrique continue

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Book Synopsis Etude et développement de lasers infrarouge lointain pompés par décharge haute fréquence et comparaison avec l'excitation par décharge électrique continue by : Philippe Bernascolle

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Contribution à la réalisation de spectromètres de saturation et d'absorption à deux photonspar laser à CO2 guide d'onde

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Book Synopsis Contribution à la réalisation de spectromètres de saturation et d'absorption à deux photonspar laser à CO2 guide d'onde by : Jacky Skrzypczak

Download or read book Contribution à la réalisation de spectromètres de saturation et d'absorption à deux photonspar laser à CO2 guide d'onde written by Jacky Skrzypczak and published by . This book was released on 1989 with total page 125 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Application de tels lasers, sources de bonne stabilité, de grande pureté spectrale et accordables autour de chaque raie d'émission sur des gammes pouvant atteindre 600 MHz, à l'étude de SiH4 en absorption saturée par spectrométrie IR à haute résolution. Développement d'un nouveau type de spectromètre où l'on place le gaz absorbant dans une cavité optique passive ; démonstration de son utilisation en spectrométrie de saturation sur des molécules à faible moment dipolaire (CH3I, CH3Br, etc.) mise en évidence sur SF6 d'absorptions à 2 photons à effet Doppler compensé dont la largeur totale est inférieure à 50 KHz. En accordant cette cavité, exploitation des termes d'absorption et de dispersion ; présence d'effets de bistabilité si l'on tient compte de la non linéarité du milieu absorbant

Développement de lasers impulsionnels tout-fibre pour la spectroscopie dans l'infrarouge moyen

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Book Synopsis Développement de lasers impulsionnels tout-fibre pour la spectroscopie dans l'infrarouge moyen by : Pascal Paradis

Download or read book Développement de lasers impulsionnels tout-fibre pour la spectroscopie dans l'infrarouge moyen written by Pascal Paradis and published by . This book was released on 2023 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement de lasers impulsionnels à fibre optique émettant dans l'infrarouge moyen a soulevé beaucoup d'intérêt en recherche au cours des deux dernières décennies. Ces sources laser sont particulièrement intéressantes pour la télédétection de gaz atmosphériques, pour le diagnostic médical, pour la découpe de tissus biologiques, pour le traitement des matériaux et pour les applications en défense et sécurité. Cependant, elles ne sont pas encore suffisamment robustes et fiables pour permettre leur utilisation à grande échelle. Cette thèse se concentre donc sur le développement de lasers impulsionnels à fibre optique émettant autour de 2.8 μm avec une architecture tout-fibre adaptée pour les applications nécessitant des systèmes robustes pouvant être déployés dans des environnements non contrôlés. Ainsi, ces lasers sont également intéressants pour l'usinage laser et les applications biomédicales ainsi que pour les applications en défense et sécurité. Le chapitre 1 présente l'état de l'art des lasers à fibre optique émettant dans l'infrarouge moyen, autant en régime continu qu'en régime impulsionnel, et les défis technologiques à relever pour leur permettre de percer dans les différentes applications d'intérêt. Ensuite, le premier laser impulsionnel à commutation du gain ayant une architecture tout-fibre émettant dans l'infrarouge moyen est présenté au chapitre 2. Celui-ci génère des impulsions aussi courtes que 170 ns avec une énergie par impulsion de 80 μJ à un taux de répétition de 140 kHz. Au chapitre 3, le développement d'un nouvel absorbant saturable à partir d'une fibre en silice dopée au dysprosium a permis la commutation des pertes d'un laser tout-fibre émettant des impulsions à 2.8 μm avec une durée de 240 ns et une énergie de 4.9 μJ à un taux de répétition de 140 kHz. Pour y arriver, un réseau de Bragg à pas variable hautement réflectif inscrit dans l'absorbant saturable en silice est utilisé de façon novatrice pour l'infrarouge moyen. Nous avons aussi optimisé la technique d'épissure entre une fibre en silice et une autre en verre fluoré pour obtenir une bonne transmission monomode. Finalement, le chapitre 4 présente les effets des paramètres d'un réseau de Bragg uniforme à large bande spectrale, de la longueur de la fibre active et d'un combinateur de pompe fibré sur les performances d'un laser à fibre optique émettant des impulsions aussi courtes que 15 ps à 2.8 μm par synchronisation modale à l'aide d'un SESAM. Les résultats obtenus dans cette thèse ouvrent la porte au déploiement des lasers impulsionnels émettant dans l'infrarouge moyen pour les applications ciblées.

DEVELOPPEMENT DE NOUVELLES SOURCES LASER ACCORDABLES DANS L'INFRAROUGE PROCHE AUTOUR DU CRISTAL DE LISAF DOPE AVEC L'ION CR#3#+

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Book Synopsis DEVELOPPEMENT DE NOUVELLES SOURCES LASER ACCORDABLES DANS L'INFRAROUGE PROCHE AUTOUR DU CRISTAL DE LISAF DOPE AVEC L'ION CR#3#+ by : François Balembois

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Sources laser non linéaires accordables dans l'infrarouge et l'ultraviolet pour la métrologie des rayonnements optiques

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Book Synopsis Sources laser non linéaires accordables dans l'infrarouge et l'ultraviolet pour la métrologie des rayonnements optiques by : Abdallah Rihan

Download or read book Sources laser non linéaires accordables dans l'infrarouge et l'ultraviolet pour la métrologie des rayonnements optiques written by Abdallah Rihan and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de cette thèse porte sur la conception et la réalisation de deux sources laser non linéaires accordables dans les domaines IR et UV, pour le raccordement de la sensibilité spectrale des détecteurs au moyen du radiomètre cryogénique du laboratoire commun de métrologie (LCM). La source IR est un oscillateur paramétrique optique (OPO) résonant sur les ondes pompe et signal (PRSRO), utilisant un cristal de niobate de lithium à inversion de domaines de polarisation dopé par 5% d'oxyde de magnésium (ppMgCLN). Pompé par un laser Ti:Al2O3 en anneau mono-fréquence et accordable, délivrant 500 mW de puissance utile autour de 795 nm, l'OPO possède un seuil d'oscillation de 110 mW. Une couverture spectrale continue entre 1 μm et 3.5 μm a été obtenue, avec des puissances de l'ordre du mW pour l'onde signal (1 μm à 1.5 μm) et des puissances comprises entre 20 à 50 mW pour l'onde complémentaire couvrant un octave de longueur d'onde IR entre 1.7 μm et 3.5 μm. La source UV est obtenue par doublage de fréquence en cavité externe du laser Ti:Al2O3, dans un cristal de triborate de lithium (LiB3O5). Un accord de phase en température à angle d'accord de phase fixé permet l'obtention d'une couverture spectrale comprise entre 390 nm et 405 nm. L'asservissement de la cavité de doublage sur la fréquence du laser Ti:Al2O3 par la méthode de Pound-Drever-Hall, ainsi qu'une adaptation de mode optimale, permet d'obtenir une puissance de 5.64 mW à 400 nm à partir de 480 mW de puissance fondamentale.

Génération de fréquences infrarouges par mélange de lasers à colorants pulsés dans des cristaux non linéaires

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Book Synopsis Génération de fréquences infrarouges par mélange de lasers à colorants pulsés dans des cristaux non linéaires by : Pascal Mutin

Download or read book Génération de fréquences infrarouges par mélange de lasers à colorants pulsés dans des cristaux non linéaires written by Pascal Mutin and published by . This book was released on 1988 with total page 178 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Deux radiations de grandes finesses spectrales (6 mhz) provenant de deux lasers à colorant impulsionnels (puissances crêtes 7kw et 12 kw), ceux-ci amplifiant une longueur d'onde continue, sont mélangées dans le cristal de iodate de lithium. La fréquence générée par ce milieu est la différence de leurs fréquences et est accordable dans l'infrarouge de 1600 cm-1 à 2600 cm-1. Une première étude porte sur les caractéristiques de la source infrarouge. Du fait de la finesse spectrale de cette source (environ 6mhz),un spectromètre infrarouge haute résolution fonctionnant sur le principe de l'absorption différentielle a été conçu. Une deuxième étude rend compte des performances d'un tel spectromètre : celles-ci ont été testées sur la molécule de protoxyde d'azote.