Transitoires cohérents en lumière incohérente
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This dissertation presents the experimental and theoretical analysis of a stimulated photon echo process which is produced by a sequence of broadband light pulses. The coherence time Tc of the light pulses is much smaller than their duration τL When the two first pulses issue from the same source, the time resolution is determined by τc instead of τL This feature is applied to the study of an atomic velocity distribution with width·ωD Under the condition that: τc << ωD-1<<τL The characteristic time ωD-1may be determined with time resolution Power effects are examined in detail. Their theoretical analysis relies on the theory of stochastic linear differential equations. It is shown that none of the standard methods, which are used for solving these equations, may apply to the foreseen case. Coherent transients produced by incoherent light pulses, should be well suited to the fast sampling of spectral line inhomogeneous width and to the study of fast relaxation and of high frequency quantum beats.
Abstract FR:
Ce mémoire présente l'analyse théorique et expérimentale d'un processus d'écho de photon stimulé produit par une séquence d'impulsions lumineuses à large bande spectrale. Le temps de cohérence τc de ces impulsions est très inférieur à leur durée τL. Lorsque les deux premières impulsions sont issues de la même source, la limite de résolution temporelle est donnée par τc et non par τL. Nous appliquons cette propriété à l'étude d’une distribution de vitesse atomique caractérisée par une largeur Doppler ωD telle que: τc << ωD-1<<τL. Dans l'expérience envisagée, le temps caractéristique ωD-1 associé à la largeur Doppler se mesure alors avec une résolution τc. Les effets de puissance sont examinés en détail. L'analyse théorique s'appuie sur la théorie des équations différentielles à coefficients aléatoires. Il est établi qu'aucune des méthodes standards de résolution de ces équations ne s'applique à la situation envisagée. Les phénomènes transitoires cohérents produits par des impulsions de lumière incohérente semblent adaptés à l'étude de relaxations rapides, de battements quantiques de fréquence élevée, ainsi qu'à l'échantillonnage rapide d'une largeur de raie inhomogène.