Le laser NH₃ pompé optiquement : processus multiphotoniques et interactions paramétriques à quatre ondes
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This work is directed to the study of multiphoton processes and to the evidence of four-wave-near-resonant parametric interactions in ammonia optically pumped by a CO₂ laser. Chapter 1 gives some spectroscopic data for ammonia molecule. A review on optically pumped NH₃ laser is also presented. Chapter 2 is an overview on the semiclassical non-perturbative treatments we have used. Illustration is given for the two-wave-three-level system. Chapter 3 presents theoretical predictions on the CW NH₃ Raman laser at 12. 08 μm. Chapter 4 gives a detailed analysis of four-level parallel three-wave systems. Application is shown for optically pumped ammonia. Finally, it is the objective of chapter 5 to present an experimental and theoretical evidence of four-wave parametric interaction processes in optically pumped ammonia using the 9R16 TEA CO₂ laser line.
Abstract FR:
Ce travail porte sur l’étude des processus multiphoniques dans l’ammoniac pompé optiquement par laser CO₂ continu ou impulsionnel et sur la première mise en évidence de processus d’interactions paramétriques à quatre ondes en proche résonance. Le chapitre I rappelle les données spectroscopiques de la molécule et passe en revue le développement historique du laser à ammoniac pompé optiquement. Le chapitre II est une présentation générale des modèles semiclassiques non-perturbatifs que nous avons développés. Les considérations générales sont ensuite illustrées par un traitement détaillé du système à trois niveaux et deux ondes en proche résonance. Le chapitre III porte sur l’analyse théorique du laser Raman NH₃ continu à 12. 08 μm. Les performances exceptionnelles prédites par le modèle sont confrontées aux résultats expérimentaux obtenus par la suite. Le chapitre IV présente un traitement général des compétitions de raies dans un système à trois ondes et quatre niveaux où l’un des niveaux est commun aux trois transitions. L’application à une situation de compétition dans l’ammoniac pompé optiquement confirme les observations expérimentales. Le chapitre V concerne l’analyse expérimentale et théorique du laser à ammoniac pompé optiquement par la raie 9R16 du laser CO₂TEA et, en particulier, la mise en évidence de processus paramétriques à quatre ondes pour deux émissions moyen-infrarouge de ce laser.