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Sources paramétriques optiques pour la détection de gaz

Antoine Godard

Jeudi 17 septembre 2015

à 11h en salle C. Brot

Grâce à leur large accordabilité dans l’infrarouge, les sources paramétriques optiques sont stratégiques pour les applications liées à la détection de polluants, l’analyse de gaz ou la Défense. Pour de telles applications, il est souvent nécessaire que les sources optiques délivrent un rayonnement de grande finesse spectrale de manière à adresser spécifiquement les raies d’absorption recherchées tout en ayant un encombrement minimal afin de réaliser des instruments transportables hors du laboratoire. Parmi les enjeux actuels, on peut souligner la mesure des gaz à effet de serre depuis l’espace qui imposent de générer des impulsions de forte énergie avec un contrôle très fin des propriétés spectrales et la prévention face à des menaces intentionnelles ou accidentelles qui nécessite d’émettre dans la gamme 6–12 µm inaccessible avec les matériaux non linéaires usuels.

Dans ce séminaire, nous présenterons les approches développées à l’Onera pour réaliser des instruments à même de répondre à ces besoins. En particulier, alors que la plupart des architectures d’oscillateurs paramétriques optiques (OPO) monofréquence existantes s’inspirent directement des approches développées dans les oscillateurs laser (insertion d’éléments filtrant intracavité ou injection laser), ce qui conduit à des systèmes complexes et encombrants, notre stratégie a été de tirer parti des spécificités de l’effet paramétrique optique, c.-à-d. de la génération simultanée de deux radiations fortement corrélées. Cette démarche a conduit au développement du concept original d’architecture d’OPO doublement résonnant à cavités imbriquées (Nested cavity OPO – NesCOPO dont le principe sera détaillé. Nous présenterons également comment ces sources optiques ont été mises en œuvre avec succès pour la détection de gaz in situ et ont été intégrées dans des systèmes Lidar transportable pour la détection de fuite à distance et l’analyse de gaz multi-espèces.

Voir en ligne : ONERA - DMPH - Mesures Physiques

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MOSAIQ