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Applications

Stabilisation D'enveloppe Porteuse de Phase (CEP)

Un train d'impulsions généré par un laser avec blocage de mode peut être décrit par les oscillations optiques de chaque impulsion connues sous le nom de d'onde porteuse, et de l'enveloppe qui l'entoure. La position relative du maximum optique sous l'enveloppe, aussi connue sous le nom de phase onde porteuse-enveloppe (ou CEP, carrier-envelope phase), change pour chaque impulsion à une fréquence déterminée par le décalage onde porteuse-enveloppe (ou CEO, carrier-envelope offset) en raison de la dispersion et des effets non-linéaires dans le système. Pour les applications de champs électriques élevés et de physique à l’échelle attoseconde, le CEP est d’une importance vitale comme le pic de champ électrique varie avec le CEP. Comme les systèmes avec blocage de mode produisent des impulsions de plus courte durée, l’importance relative de la phase devient plus grande car il y a moins d’oscillations dans chaque enveloppe. Pour des applications telles que métrologie de haute précision et spectroscopie qui emploient des peignes de fréquences basés sur des lasers avec blocage de mode, le contrôle de la fréquence CEO est primordial car il détermine la précision expérimentale.

La fréquence CEO et le CEP peuvent être contrôlés pour produire une source de lumière étonnamment bien définie et adaptée aux besoins expérimentaux. Une manière pour l’obtenir est d'utiliser une boucle de rétroaction basée sur un interféromètre f-2f qui contrôle la fréquence CEO via la puissance de sortie du laser de pompage fournie à l’oscillateur ultrarapide. Typiquement, le signal émis par l'interféromètre contrôle un modulateur acousto-optique (AOM) pour faire varier la puissance en sortie du laser de pompage depuis un faisceau de puissance constante à l'entrée de l'oscillateur. A condition que la vitesse de variation du décalage de phase soit plus lente que la vitesse à laquelle le modulateur acousto-optique puisse répondre, le décalage de phase peut être maintenu constant.                   

Un progrès plus récent dans ce modèle utilise le signal provenant de l'interféromètre pour contrôler directement la puissance en sortie du laser de pompage. Il utilise le même principe de contrôle de puissance de la pompe pour stabiliser le décalage de phase, mais la vitesse et la profondeur de ce contrôle peuvent être beaucoup plus élevées qu'avec un modulateur acousto-optique.

Il est également important de considérer le bruit du laser de pompage pour les systèmes CEP avec la volonté dans la fabrication du laser de pompage de réduire le bruit optique. Plus bas le bruit, meilleur le résultat est la règle d'or.

finesse pure CEP      bruit ultra faible et capacité de modulation directe de la pompe


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