Pages élaborées par N. Picqué
(Mise à jour: 11/4/2005)

Instrumentation laser et interférométrique pour la spectroscopie.


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Spectroscopie de Fourier


Résolution temporelle.

La méthode de Spectroscopie par Transformation de Fourier Résolue en Temps (STFRT) à hautes résolutions a été développée sur l’interféromètre pas-à-pas du LPPM. Les performances inégalées désormais offertes par cet instrument ont permis des applications originales. Il est actuellement possible de réaliser en routine des spectres STFRT dans les domaines spectraux visible et infrarouge avec une résolution temporelle choisie entre 2 ns et la seconde et une limite de résolution spectrale limitée par la largeur Doppler des raies individuelles. La capacité typique d’enregistrement de points d’interférogrammes est de 109, ce qui correspond à mille spectres de Fourier à haute résolution classiques. La vitesse d’enregistrement est telle que quelques minutes suffisent pour acquérir plusieurs gigaoctets. Le cœur du projet a été une réflexion approfondie sur la résolution des problèmes liés à la dynamique des mesures qui peuvent d’un point au suivant varier de plusieurs ordres de grandeur en spectroscopie de Fourier.

La STFRT a été appliquée, dans le cadre de la thèse de A. Faye, à l’étude  de la relaxation des bas niveaux vibrationnels de l’état B3Πg de l’azote moléculaire, très peu étudiée jusqu’alors. Deux types d’excitation pulsée ont été explorés: une décharge micro-ondes et une décharge continue.  La résolution spectrale limitée par l’effet Doppler, permet de résoudre la structure rotationnelle, donc de connaître précisément les paramètres thermodynamiques des états radiatifs B et B’. Une modélisation basée sur les processus dominants a permis de mesurer les constantes de vitesse relatives aux couplages de l’état B avec l’état voisin W3Du et du même état B avec l’état A pour le niveau vibrationnel B, v = 0.



Dans le cadre des expériences intracavité laser (ICLAS), l’analyse par la STFRT de la dynamique de démarrage de lasers très fortement multimodes permet d’obtenir en une seule expérience un ensemble de spectres présentant des longueurs d’absorption qui varient de quelques dizaines de mètres jusqu’à la centaine de kilomètres, pour un échantillon observé dans des conditions de pression et de température identiques.
La STFRT permet également le développement efficace de l'ICLAS dans le domaine infrarouge.

Voir aussi nos pages:

Pour en savoir plus sur cette activité:
Time-Resolved Fourier Transform Spectroscopy applied to collisional relaxation study of the B3Π g v = 0 level of N 2 in a pulsed electrical discharge, A. Faye, Q. Kou, R. Farrenq, N. Picqué, G. Guelachvili, Journal of Physics D: Applied Physics 35, 2704-2710, 2002.
High information time-resolved Fourier transform spectroscopy at work, N. Picqué, G. Guelachvili, Appl. Opt. 39, 3984-3990, 2000.
Autres pages du groupe liée à cette thématique:

Interférométrie de Fourier:
               L'interféromètre
               Résolution temporelle
               Détections sélectives