Absorption à Deux Photons (Two Photon Absorption)
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Définition : L’absorption à deux photons est un processus où un matériau absorbe simultanément deux photons pour exciter un électron d’un niveau d’énergie inférieur à un niveau supérieur. Ce phénomène est particulièrement pertinent dans les semi-conducteurs et les colorant et d’autres matériaux optiques.
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Unité de Mesure (GM) :
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L’unité de mesure de l’absorption à deux photons, la GM, a été introduite par Maria Goeppert Mayer, qui a reçu le prix Nobel pour ses contributions à la physique.
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1 GM est défini comme : 1 GM = 1 \times 10^{-50} , {cm}^4 \{s} {molecules}^{-1} /{photon}^{-1} ]
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Cela signifie que la section efficace d’absorption à deux photons peut être exprimée en termes de volume, de temps, de concentration de molécules et de nombre de photons.
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Durée de l’État Virtuel :
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La durée de l’état virtuel des deux photons est d’environ (10^{-16}) secondes. Cela fait référence à la durée pendant laquelle l’état excité, résultant de l’absorption des deux photons, peut exister avant de redescendre à un état fondamental ou de se désexciter.
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Cette durée est très courte, ce qui est typique des états virtuels en physique quantique.
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Le laser LIGHTWAVE ELECTRONICS LWE-110 est un laser muni d’un cristal YLF dopé à 0.2% Nd2O3 pompé par diode à 795 nm.
Il peut émet à 1047nm en TEM00. Deux régimes de fonctionnement peuvent être choisi soit un fonctionnement en continu CW ou en régime pulsé nanoseconde grâce à un modulateur acousto-optique intra-cavité.
La durée de pulse est de 7ns avec une fréquence de répétition réglable entre 0-50kHz.
L’énergie des pulses dépend de la fréquence de répétition et varie de 10 microjoules à 30kHz jusqu’à 70 microjoules à 1 kHz.
Le diamètre du faisceau à la sortie est de 0.2mm avec une divergence de 8 mrad.
En option le laser peut être muni d’un télescope 10X ce qui permet d’avoir un faisceau de 2mm de diamètre avec 0.8 mrad.
Deux expériences en préparation : Fluorescence à deux photons dans un colorant Rh B avec un laser DPSS Q-switch de 5 ns et absorption à deux photons dans une LED au moyen d’un laser modes bloqués de 1 ps.
