Laboratoire de
Photophysique Moléculaire


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UPR 3361 CNRS

Pages élaborées par N. Picqué
(Mise à jour: 2/1/2006)


Instrumentation laser et interférométrique pour la spectroscopie.


Recherche:
Détection laser ultrasensible de traces de gaz


Un des nos objectif est d’étendre la méthode de spectroscopie intracavité laser ICLAS dans l’infrarouge, où les techniques d’absorption sensibles, en particulier l’ICLAS, sont peu développées, et de réaliser une exploitation spectroscopique de cette instrumentation. Sur le plan instrumental, les lasers adaptés à nos expériences ICLAS-SFRT, très multimodes, ne sont pas disponibles commercialement. Les développements en cours visent à mettre en œuvre des moyens lasers adaptés basés sur des milieux amplificateurs solides récents, pompés optiquement.
Des projets plus ambitieux encore s’inspirent des progrès très récents faits dans le domaine de l’optique aux temps courts qui permettent, grâce au contrôle exact du spectre fréquentiel émis par des lasers à modes verrouillés, d’obtenir des peignes de fréquences de très grande stabilité, constitués de raies très fines.     
laser Cr4+:YAG
Enceinte contenant un laser Cr4+:YAG
pompé par un laser Nd:YVO
4
oscillateur Cr4+:YAG
Oscillateur Cr4+:YAG
Une expérience de spectroscopie intracavité avec un laser à solide basé sur un cristal Cr4+:YAG. La grande accordabilité (1.38-1.57 µm) et l’étendue du domaine spectral d’émission simultanée (>100 cm-1) que nous avons obtenues font de ce laser un système particulièrement intéressant. Des spectres de l’atmosphère du laboratoire ont été enregistrés. L’absorption de l’eau est forte dans cette région et empêche la réalisation de spectres d’échantillons bien conditionnés. L’installation du laser dans une enceinte à vide est en cours.


laser infrarouge Cr2+Znse
Laser Cr2+:ZnSe dans une enceinte évacuable sous vide secondaire.

Le domaine de fonctionnement de la spectroscopie ICLAS a également été étendu vers l’infrarouge à la région de 2.5 µm. Un laser Cr2+:ZnSe pompé par un laser à fibre dopée à l’erbium a été adapté à des expériences ICLAS-STFRT. Le fonctionnement sous vide secondaire a été obtenu de façon à s’affranchir de l’absorption atmosphérique très intense. Des spectres sous vide et sous une pression de 6.65 10+3  Pa de CO2  ont été enregistrés entre 2470 et 2530 nm avec une limite de résolution de 11 x 10-3 cm-1. La figure ci-dessus représente un spectre de CO2  résolu en temps de 64 composantes. Des bandes faibles de vibration-rotation sont observées pour la première fois en laboratoire. L’absorption maximale des profils atteint 100% dans nos expériences, pour des longueurs d’absorption allant jusqu’à 8 km.
D'autres photographies de ces expériences avec des lasers
Cr2+:ZnSe et Cr2+:ZnS peuvent être consultées sur la page Expériences ICLAS-STFRT avec lasers à solide Cr2+ZnSe et Cr2+ZnS (galerie de photos)




Autres pages du groupe liées à cette thématique:
Détection ultrasensible laser de traces de gaz:
               Lasers à semiconducteurs
               Lasers solide
               Expériences ICLAS-STFRT avec lasers à solide Cr2+ZnSe et Cr2+ZnS (galerie de photos)




Pour en savoir plus sur cette activité:
Time-resolved Fourier transform intracavity spectroscopy with a Cr2+:ZnSe laser
N. Picqué, F. Gueye, G. Guelachvili, E. Sorokin, I.T. Sorokina, Optics Letters 30, 3410-3412 (2005).

Intracavity Cr4+:YAG laser absorption analyzed by time-resolved Fourier transform spectroscopy,
F. Gueye, E. Safari, M. Chenevier, G. Guelachvili, N. Picqué
, Applied Physics B 81, 1143-1147 (2005).

Sensitive broadband mid-IR Cr2+:ZnS-laser-based spectrometer,
Irina T. Sorokina, Evgeni Sorokin, Guy Guelachvili, Mathieu Jacquemet and Nathalie Picqué
submitted for publication, 2005