THÈSE Études sur la filamentation des impulsions laser ... - teramobile

Chapitre 1 : État de l’art et cadre théorique
(a)
(b)
Fig. 1.4- Automodulation de phase (a) Profil temporel gaussien de l’intensité d’une
impulsion (b) Décalage en fréquence de la fréquence initiale et enrichissement du spectre.
En dérivant la phase instantanée par rapport au temps, on obtient la fréquence instantanée de
l’impulsion au temps t (Fig. 1.4) :
dΦ(
t)
n2ω0
dI(
t)
ω(
t)
= = ω0
− z
dt c dt
0
(1. 21)
Le spectre initial de l’impulsion laser est alors fortement élargi et forme un continuum de
lumière blanche couvrant une large gamme de longueurs d’onde. Par exemple, une impulsion
de 30 fs à 800 nm, avec une intensité crête de
15 2
2.10 W / m se propageant sur une distance de
100 m, permet d’obtenir une bande spectrale comprise entre 230 et 4500 nm [9, 10]. On parle
alors d’un laser à lumière blanche, qui rend possible la télédétection de plusieurs polluants à
la fois par la technique lidar non-linéaire [10-13].
Autofocalisation par effet Kerr
L’équivalent spatial de l’automodulation de phase est l’autofocalisation par effet Kerr. Si l’on
considère un faisceau dont le profil spatial transversal de l’intensité est une gaussienne
(Éq. 1.10) ceci implique que l’intensité soit plus élevée au centre du faisceau que sur les
bords (Fig. 1.5, ligne pleine). Par conséquent, la partie centrale du faisceau voit un indice de
réfraction plus élevé que la partie périphérique (Fig. 1.5, ligne pointillée).
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