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Physique des lasers à décalage de fréquence intra-cavité (ou sans mode)

publié le , mis à jour le

Hugues Guillet de Chatellus

Un laser à décalage de fréquence intracavité (ou FSF pour frequency shifted feedback) est une cavité laser dans laquelle a été inséré un décaleur de fréquence (habituellement un modulateur acousto-optique). A chaque fois qu’un photon effecture un aller-retour dans la cavité, il voit sa fréquence augmentée (ou diminuée) de deux fois la fréquence de l’onde acoustique (dans le cas d’une cavité linéaire). On peut montrer à la fois théoriquement et expérimentalement, que ce laser présente un spectre sans mode longitudinal – contrairement à une cavité multimode habituelle. La statistique de photons de ce rayonnement possède une statistique de type thermique. Une étude plus fine nous a permis de montrer que dans le temps temps-fréquence, le rayonnement émis par ce laser, pouvait être représenté par une fonction périodique qui « chirpe » dans ce plan. Cette fonction est une série Theta et consiste en une série de Fourier à coefficients de phase quadratique. Cette dépendance quadratique de la phase induit un certain nombre de propriétés remarquables, qui permettent d’utiliser ce genre de lasers pour faire de la télémétrie, à la fois en régime continu et impulsionnel.

  • H. Guillet de Chatellus, E. Lacot, O. Jacquin, W. Glastre, O. Hugon, Heterodyne beatings between frequency shifted feedback lasers, Opt. Lett. 37, 791 (2012).
  • H. Guillet de Chatellus, E. Lacot, W. Glastre, O. Jacquin, O. Hugon, The hypothesis of the moving comb in frequency shifted feedback lasers, Opt. Comm. 284, 4965 (2011).
  • H. Guillet de Chatellus, J-P. Pique, Statistical properties of frequency shifted feedback lasers, Opt. Comm. 283, 71, (2010).