{"id":2195,"date":"2023-06-16T14:56:27","date_gmt":"2023-06-16T12:56:27","guid":{"rendered":"http:\/\/s848664668.onlinehome.fr\/Wordpress\/?p=2195"},"modified":"2026-04-05T00:05:24","modified_gmt":"2026-04-04T22:05:24","slug":"two-photon-absorption-in-semiconductor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.swissrocketman.fr\/Wordpress\/?p=2195","title":{"rendered":"Two photon absorption in semiconductor"},"content":{"rendered":"

L’absorption \u00e0 deux photons est un processus par lequel un mat\u00e9riau, comme un semi-conducteur, absorbe deux photons simultan\u00e9ment pour exciter un \u00e9lectron d’un niveau d’\u00e9nergie inf\u00e9rieur \u00e0 un niveau d’\u00e9nergie sup\u00e9rieur. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est particuli\u00e8rement int\u00e9ressant dans les semi-conducteurs en raison de leur structure de bande, qui permet des transitions \u00e9lectroniques sp\u00e9cifiques.<\/h3>\n

Voici comment cela fonctionne en g\u00e9n\u00e9ral :<\/h3>\n
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    \u00c9nergie des photons<\/strong>\u00a0: Chaque photon a une certaine \u00e9nergie, qui est proportionnelle \u00e0 sa fr\u00e9quence. Pour qu’un \u00e9lectron soit excit\u00e9 d’un niveau de valence \u00e0 un niveau de conduction, l’\u00e9nergie totale des deux photons doit \u00eatre \u00e9gale ou sup\u00e9rieure \u00e0 la diff\u00e9rence d’\u00e9nergie entre ces deux niveaux.<\/h3>\n<\/li>\n
  2. \n

    Absorption simultan\u00e9e<\/strong> : Contrairement \u00e0 l’absorption classique o\u00f9 un seul photon est absorb\u00e9, dans l’absorption \u00e0 deux photons, les deux photons doivent \u00eatre absorb\u00e9s presque simultan\u00e9ment. Cela n\u00e9cessite des conditions sp\u00e9cifiques, comme une intensit\u00e9 lumineuse tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e avec une concentration tr\u00e8s grande.<\/h3>\n<\/li>\n<\/ol>\n<\/div><\/section><\/div>\n
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    L’exp\u00e9rience consiste \u00e0 voir un signal \u00e9lectrique dans une diode InGaAs (LED couleur ambre) polaris\u00e9e en inverse pr\u00e8s du seuil d’avalanche (environ 10 volts) sous l’effet d’un pulse laser infrarouge \u00e0 1047 nm. C’est laser YLF q-switch (d\u00e9clench\u00e9) de 7ns et 70 microjoules \u00e0 1kHz qui est utilis\u00e9 pour cette exp\u00e9rience.<\/h4>\n

    Le signal est obtenu par\u00a0 absorption \u00e0 2 photons, ce qui permettra d’utiliser cette diode LED dans un auto-corr\u00e9lateur \u00e0 la place du cristal doubleur tr\u00e8s co\u00fbteux (env. 1000 euro) alors que la diode co\u00fbte que quelques centimes d’euro ! Autre avantage de la diode elle ne n\u00e9cessite pas l’accord de phase et permet de travailler sur une grande largeur spectrale, alors que le cristal doubleur travail sur une fr\u00e9quence pr\u00e9cise et en plus suivant son \u00e9paisseur il allonge la dur\u00e9e des pulses femtosecondes alors que la diode n’est pas concern\u00e9e par ce probl\u00e8me.<\/h4>\n

    Dans cette phase de mesure j’utilise un laser de dur\u00e9e de 7 ns de dur\u00e9e de pulse ce qui est beaucoup trop long par contre j’ai une \u00e9nergie de pulse \u00e9norme ce qui compense ce dur\u00e9e trop longue.<\/h4>\n

    On peux travailler sans amplificateur de trans-imp\u00e9dance et obtenir un signal de l’ordre du volt !<\/h4>\n

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    Voici les diff\u00e9rents seuil que l’on doit respecter en utilisant des d\u00e9tecteurs TPA LED en GaP et InGaAs<\/span><\/h3>\n

    \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0seuil utile : 10\u2078 W\/cm\u00b2\u00a0 \u00a0<\/strong><\/span><\/h2>\n

    \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0seuil danger : 10\u2079 W\/cm\u00b2<\/strong><\/span><\/h2>\n

    \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0destruction : \u226510\u00b9\u2070 W\/cm\u00b2<\/strong><\/span><\/h2>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div><\/section><\/div>\n
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