{"id":3110,"date":"2024-05-14T09:31:41","date_gmt":"2024-05-14T07:31:41","guid":{"rendered":"http:\/\/s848664668.onlinehome.fr\/Wordpress\/?p=3110"},"modified":"2025-10-04T19:27:32","modified_gmt":"2025-10-04T17:27:32","slug":"mesure-de-la-duree-de-pulse-par-auto-correlation","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.swissrocketman.fr\/Wordpress\/?p=3110","title":{"rendered":"Mesure de la dur\u00e9e de pulse par auto-corr\u00e9lation"},"content":{"rendered":"

Mesure de la dur\u00e9e de pulse femtoseconde par auto-corr\u00e9lation.<\/h2>\n<\/div><\/section><\/div>\n

Principe g\u00e9n\u00e9ral de l\u2019autocorr\u00e9lation optique<\/h2>\n
    \n
  • \n

    Les impulsions femtosecondes sont trop br\u00e8ves pour \u00eatre mesur\u00e9es directement par les d\u00e9tecteurs \u00e9lectroniques classiques.<\/h3>\n<\/li>\n
  • \n

    La solution est de caract\u00e9riser la dur\u00e9e du pulse<\/strong> en utilisant un processus non lin\u00e9aire (d\u00e9pendant de l\u2019intensit\u00e9), d\u00e9clench\u00e9 uniquement lorsque deux portions du pulse se recouvrent temporellement.<\/h3>\n<\/li>\n
  • \n

    L\u2019autocorr\u00e9lateur FR103XL exploite ce principe en divisant le pulse<\/strong>, en introduisant un retard variable<\/strong> entre les deux r\u00e9pliques, puis en mesurant la r\u00e9ponse non lin\u00e9aire issue de leur recouvrement.<\/h3>\n<\/li>\n
  • \n

    Les \u00e9tapes cl\u00e9s de la mesure<\/span><\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n

    a) S\u00e9paration du faisceau<\/h3>\n
      \n
    • \n

      Une lame s\u00e9paratrice (beam splitter)<\/strong> divise l\u2019impulsion incidente en deux bras.<\/h3>\n<\/li>\n
    • \n

      Ces deux pulses suivent des trajets optiques l\u00e9g\u00e8rement diff\u00e9rents.<\/h3>\n<\/li>\n
    • \n

      L\u2019un des bras passe par un retard variable<\/strong> (g\u00e9n\u00e9ralement mont\u00e9 sur un miroir mobile), ce qui permet de contr\u00f4ler le d\u00e9calage temporel entre les deux pulses.<\/h3>\n<\/li>\n<\/ul>\n

      b) Recouvrement spatial et temporel<\/h3>\n
        \n
      • \n

        Les deux pulses recombin\u00e9s sont focalis\u00e9s dans une zone non lin\u00e9aire.<\/h3>\n<\/li>\n
      • \n

        Selon la configuration de l\u2019autocorr\u00e9lateur, cette interaction peut se faire dans :<\/h3>\n
          \n
        • \n

          un cristal non lin\u00e9aire<\/strong> (par ex. BBO) pour g\u00e9n\u00e9rer la seconde harmonique (SHG)<\/strong>, ou<\/h3>\n<\/li>\n
        • \n

          un d\u00e9tecteur bas\u00e9 sur l\u2019absorption \u00e0 deux photons<\/strong> dans un semi-conducteur (par ex. GaAs, Si photodiode sp\u00e9ciale).<\/h3>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/section><\/div>
          <\/div><\/div><\/div><\/div><\/p>\n

          D\u00e9tection non lin\u00e9aire<\/h3>\n
            \n
          1. Autocorr\u00e9lation par g\u00e9n\u00e9ration de seconde harmonique (SHG)<\/strong>\n
              \n
            • \n

              Lorsque les deux pulses se recouvrent temporellement, leur intensit\u00e9 combin\u00e9e est suffisante pour g\u00e9n\u00e9rer une lumi\u00e8re \u00e0 la fr\u00e9quence doubl\u00e9e (2\u03c9).<\/h3>\n<\/li>\n
            • \n

              L\u2019intensit\u00e9 de la SHG mesur\u00e9e en fonction du retard donne la courbe d\u2019autocorr\u00e9lation.<\/h3>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
            • \n

              Autocorr\u00e9lation par absorption \u00e0 deux photons<\/strong><\/h3>\n
                \n
              • \n

                Le semi-conducteur absorbe deux photons simultan\u00e9ment seulement quand les pulses se chevauchent temporellement.<\/h3>\n<\/li>\n
              • \n

                Le signal d\u00e9tect\u00e9 est proportionnel \u00e0 l\u2019intensit\u00e9 crois\u00e9e des deux pulses \u2192 permet aussi de tracer la fonction d\u2019autocorr\u00e9lation.<\/h3>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ol>\n

                d) Trac\u00e9 et interpr\u00e9tation<\/h3>\n
                  \n
                • \n

                  Le d\u00e9tecteur enregistre l\u2019intensit\u00e9 du signal non lin\u00e9aire en fonction du retard introduit.<\/h3>\n<\/li>\n
                • \n

                  On obtient une courbe d\u2019autocorr\u00e9lation<\/strong> :<\/h3>\n
                    \n
                  • \n

                    Largeur du pic \u2192 dur\u00e9e de l\u2019impulsion.<\/h3>\n<\/li>\n
                  • \n

                    La forme (gaussienne, sech\u00b2, etc.) permet d\u2019extraire la dur\u00e9e r\u00e9elle via un facteur de correction (\u2248 0.707 pour Gauss, \u2248 0.648 pour sech\u00b2).<\/h3>\n<\/li>\n
                  • \n

                    Points importants pour r\u00e9ussir la mesure<\/span><\/p>\n

                      \n
                    • \n

                      Alignement pr\u00e9cis<\/strong> : les deux bras doivent parfaitement se recouvrir spatialement dans le cristal ou sur le d\u00e9tecteur.<\/h3>\n<\/li>\n
                    • \n

                      Dispersion minimale<\/strong> : \u00e9viter d\u2019introduire du verre \u00e9pais, qui allonge artificiellement l\u2019impulsion.<\/h3>\n<\/li>\n
                    • \n

                      Choix du mode<\/strong> (SHG vs absorption 2 photons) :<\/h3>\n
                        \n
                      • \n

                        SHG = signal plus fort, mais n\u00e9cessite un cristal adapt\u00e9 \u00e0 la longueur d\u2019onde.<\/h3>\n<\/li>\n
                      • \n

                        Absorption 2 photons = plus simple (pas besoin de phase-matching), mais signal souvent plus faible.<\/h3>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
                      • \n

                        Calibration<\/strong> du retard : indispensable pour convertir la largeur du signal en femtosecondes r\u00e9elles.<\/h3>\n<\/li>\n
                      • \n

                        Type d\u2019impulsion<\/strong> : le FR103XL mesure la dur\u00e9e mais pas la phase \u2192 il ne fournit pas le profil exact du pulse, seulement une estimation de la largeur temporelle.<\/h3>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/section><\/div>