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Mesure de l’effet Kerr d’ordre élevé des constituants de l’air

Vincent Loriot, Edouard Hertz, Olivier Faucher, Bruno Lavorel Equipe PFL, Institut Carnot de Bourgogne, UMR CNRS-Université de Bourgogne 9 Av. A. Savary, BP 47870, F-21078 Dijon Cedex, France http://icb.u-bourgogne.fr/OMR/PFL/. Mesure de l’effet Kerr d’ordre élevé des constituants de l’air.

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Mesure de l’effet Kerr d’ordre élevé des constituants de l’air

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Presentation Transcript

  1. Vincent Loriot, Edouard Hertz, Olivier Faucher, Bruno Lavorel Equipe PFL, Institut Carnot de Bourgogne, UMR CNRS-Université de Bourgogne 9 Av. A. Savary, BP 47870, F-21078 Dijon Cedex, France http://icb.u-bourgogne.fr/OMR/PFL/ Mesure de l’effet Kerr d’ordre élevé des constituants de l’air JPU 28 avril 2009

  2. Plan • L'alignement moléculaire post-impulsion (du point de vue intuitif) • Biréfringence & Technique de polarisation • Mesure des indices n2 • Mesure des indices d’ordre supérieur • Conclusion & perspectives

  3. L’alignement du point de vue intuitif Rotation: nJ =BeJ(J+1) n=  n= 2 Be n= 6 Be n3= 12 Be n4= 20 Be : : Molécules linéaires: N2 & O2

  4. L’alignement du point de vue intuitif Rotation: nJ =BeJ(J+1) n=  n= 2 Be n= 6 Be n3= 12 Be n4= 20 Be : : Molécules linéaires: N2 & O2

  5. L'alignement moléculaire du point de vue intuitif  Axe moléculaire <cos2> Pour caractériser l'alignement N2 300 K 50 TW.cm-2 100 fs Axe de polarisation

  6. Alignement & Biréfringence n// Alignement <cos2> > 1/3 n_|_ n// Isotrope <cos2> = 1/3 n_|_ n// Délocalisation planaire <cos2> < 1/3 n_|_

  7. BS Pompe CC l/2 Biréfringence Laser source Dispositif expérimental Pompe Signal Sonde boxcar Polarisations PMT Signal Sonde Pompe

  8. Détection homodyne Pompe Sonde Ligne à retard Détection homodyne So(t)  Ipr(t)( <cos2>(t) - 1/3)2 <cos2>(t) mesuré Ajustement sur la forme

  9. Détection homodyne So(t)  Ipr(t)( <cos2>(t) - 1/3)2 Forme du signal & Alignement 1 TW.cm-2 I <cos2>(t) Forme 30 TW.cm-2 Ajustement sur la forme Mesure d'alignement 60 TW.cm-2 V. Renard, M. Renard, S. Guérin, Y.T. Pashayan, B. Lavorel, O. Faucher, and H. R. Jauslin. Phy. Rev Lett. 90 153601 (2003)

  10. n//= n2In_|_= 1/3 n2I nbir= 2/3 n2I Polarisation 1D & effet Kerr instantané n// n_|_ R. W. Boyd, Nonlinear optics third ed. academic press 2007

  11. Biréfringence & effet Kerr instantané hétérodyné n// n_|_ [1]E. T. J. Nibbering, G. Grillon, M. A. Franco, B. S. Prade, and A. Mysyrowicz. JOSA B, 14 :650, 1997. [2] V. Loriot, E. Hertz, O. Faucher, B. Lavorel. En préparation

  12. Détection hétérodyne Détection hétérodyne SeP(t)  Ipr(t) ( <cos2>(t) - 1/3 + P)2 Biréfringence Additionnelle Détection hétérodyne pure Se(t)  SeP(t) – Se-P (t) P>0 Se(t)  Ipr(t) ( <cos2q>(t) - 1/3) Conservation du signe -P<0 Ajustement de la forme mesure de <cos2>(t)

  13. Mesure des indices Kerr instantanés d'ordres élevés Technique de polarisation uniquement sensible à la biréfringence: + Alignement moléculaire + Effet Kerr électronique - Ionisation (isotrope) Conservation du signe en détection hétérodyne 20 TW.cm-2 40 TW.cm-2 45 TW.cm-2 • Important Effet Kerr • Négatif • Ordre élevé

  14. Mesure des indices Kerr instantanés d'ordres élevés n// = n2 I + n4 I2 + n6 I3 + n8 I4+… nbir=2/3n2 I + 4/5n4 I2 + 6/7n6 I3 + 8/9n8 I4+… V. Loriot, E. Hertz, O. Faucher, B. Lavorel. En préparation

  15. Variation d'indice Kerr & éclairement

  16. Conclusion & perspectives • Nouvelle mesure des indices n2 des éléments de l’air • Première mise en évidence expérimentale de l’existence des indices d’ordre supérieurs • Mesure des indices d’ordres élevés • Perspectives: mesure de Dispersion & Filamentation JPU 2009 Mercredi 29 avril 9H00 V. Loriot, P. Béjot, E. Hertz, O. Faucher, B. Lavorel, S. Henin, J. Kasparian, and J.-P. Wolf. En préparation

  17. Merci de votre attention& Merci à tous!!!

  18. Merci de votre attention& Merci à tous!!!

  19. Ajustement de l’éclairement

  20. Dnp// = -1/2 ne/ncr =? Dnp_|_ Plasma and biréfringence Temps de vie de la biréfringence plasma ~fs Effet instantané?

  21. Non linéarité & plasma Kerr seul n2 + plasma

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