{"id":7033,"date":"2026-06-15T22:10:59","date_gmt":"2026-06-15T20:10:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.swissrocketman.fr\/Wordpress\/?p=7033"},"modified":"2026-06-15T23:07:45","modified_gmt":"2026-06-15T21:07:45","slug":"opal-spectra-physics-oscillateur-parametric-femtoseconde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.swissrocketman.fr\/Wordpress\/opal-spectra-physics-oscillateur-parametric-femtoseconde\/","title":{"rendered":"OPAL Spectra Physics Oscillateur Parametric Femtoseconde"},"content":{"rendered":"
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Le cristal non lin\u00e9aire LBO (Lithium Triborate)\u00a0 avec les 2 faces taill\u00e9es \u00e0 l’angle de Brewster mont\u00e9 sur un disque de chauffage thermo-\u00e9lectrique avec une sonde de temp\u00e9rature pour la r\u00e9gulation de celui-ci. Le pompage peut-\u00eatre effectu\u00e9 entre 720 et 850nm avec une puissance moyenne de 2W et des pulses de 100fs.
\nL’accord de phase pour ce cristal est non-critique et la temp\u00e9rature permet de balayer le spectre entre 1.1 et 1.6 micron et l’idler entre 1.6 et 2.4 micron.<\/h5>\n<\/div><\/section><\/div>\n
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Principe de fonctionnement<\/h2>\n

Contrairement \u00e0 un laser classique qui amplifie une transition atomique ou mol\u00e9culaire, un OPO repose sur un ph\u00e9nom\u00e8ne non lin\u00e9aire dans un cristal.<\/p>\n

Un photon de pompe de fr\u00e9quence \u00e9lev\u00e9e est converti en deux photons :<\/p>\n

    \n
  • Signal<\/strong> (longueur d’onde plus courte)<\/li>\n
  • Idler<\/strong> (longueur d’onde plus longue)<\/li>\n<\/ul>\n

    La conservation de l’\u00e9nergie impose :<\/p>\n

    \u03c9p=\u03c9s+\u03c9i\\omega_p = \\omega_s + \\omega_i<\/span>\u03c9<\/span>p<\/span><\/span><\/span>\u200b<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>=<\/span><\/span>\u03c9<\/span>s<\/span><\/span><\/span>\u200b<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>+<\/span><\/span>\u03c9<\/span>i<\/span><\/span><\/span>\u200b<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

    o\u00f9 :<\/p>\n

      \n
    • \u03c9p = fr\u00e9quence de pompe<\/li>\n
    • \u03c9s = fr\u00e9quence signal<\/li>\n
    • \u03c9i = fr\u00e9quence idler<\/li>\n<\/ul>\n

      En modifiant l’angle ou la temp\u00e9rature du cristal, on accorde la longueur d’onde de sortie.<\/p>\n

      Pourquoi cette technologie \u00e9tait r\u00e9volutionnaire ?<\/h2>\n

      Un laser Ti:Saphir produit g\u00e9n\u00e9ralement :<\/p>\n

        \n
      • 700 \u00e0 1000 nm<\/li>\n
      • impulsions de 50 \u00e0 150 fs<\/li>\n<\/ul>\n

        Mais de nombreuses exp\u00e9riences n\u00e9cessitent :<\/p>\n

          \n
        • 1,3 \u00b5m<\/li>\n
        • 1,55 \u00b5m<\/li>\n
        • 2 \u00b5m<\/li>\n
        • 2,5 \u00b5m<\/li>\n<\/ul>\n

          L’OPAL permet d’obtenir ces longueurs d’onde sans changer de laser.<\/p>\n

          La couverture indiqu\u00e9e sur votre document :<\/p>\n

            \n
          • Signal : \u2248 1,1 \u00e0 1,6 \u00b5m<\/li>\n
          • Idler : \u2248 1,1 \u00e0 2,6 \u00b5m<\/li>\n<\/ul>\n

            \u00e9tait remarquable pour l’\u00e9poque.<\/p>\n

            Architecture interne probable<\/h2>\n

            L’ensemble est g\u00e9n\u00e9ralement compos\u00e9 de :<\/p>\n

              \n
            1. Laser Ti:Saphir femtoseconde<\/li>\n
            2. Cristal LBO (Lithium Triborate)<\/li>\n
            3. Cavit\u00e9 r\u00e9sonante synchronis\u00e9e<\/li>\n
            4. Contr\u00f4le actif de longueur de cavit\u00e9<\/li>\n
            5. Contr\u00f4le de temp\u00e9rature<\/li>\n
            6. S\u00e9paration Signal\/Idler<\/li>\n
            7. \u00c9lectronique d’asservissement<\/li>\n<\/ol>\n

              Le long module visible sur la photo contient vraisemblablement :<\/p>\n

                \n
              • les miroirs de cavit\u00e9<\/li>\n
              • le cristal LBO<\/li>\n
              • les moteurs de r\u00e9glage<\/li>\n
              • les d\u00e9tecteurs d’asservissement<\/li>\n<\/ul>\n

                Le bo\u00eetier \u00e9lectronique s\u00e9par\u00e9 assure le verrouillage automatique.<\/p>\n

                \n

                Performances typiques<\/h2>\n

                D’apr\u00e8s la documentation Spectra-Physics de cette g\u00e9n\u00e9ration :<\/p>\n

                \n
                \n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
                Param\u00e8tre<\/th>\nValeur<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
                Pompe<\/td>\nTi:Saphir<\/td>\n<\/tr>\n
                Dur\u00e9e impulsion<\/td>\n<130 fs<\/td>\n<\/tr>\n
                R\u00e9p\u00e9tition<\/td>\n76 \u00e0 82 MHz<\/td>\n<\/tr>\n
                Puissance signal<\/td>\n150 \u00e0 500 mW<\/td>\n<\/tr>\n
                Accordabilit\u00e9<\/td>\n1,1 \u00e0 2,6 \u00b5m<\/td>\n<\/tr>\n
                Cristal<\/td>\nLBO<\/td>\n<\/tr>\n
                Stabilisation<\/td>\nAutomatique<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n<\/div>\n
                \n

                Applications<\/h2>\n

                Spectroscopie ultrarapide<\/h3>\n

                \u00c9tude :<\/p>\n

                  \n
                • des semi-conducteurs<\/li>\n
                • des nanomat\u00e9riaux<\/li>\n
                • des mol\u00e9cules biologiques<\/li>\n<\/ul>\n

                  sur des \u00e9chelles de temps femtoseconde.<\/p>\n

                  T\u00e9l\u00e9communications<\/h3>\n

                  Travail autour de :<\/p>\n

                    \n
                  • 1310 nm<\/li>\n
                  • 1550 nm<\/li>\n<\/ul>\n

                    bandes t\u00e9l\u00e9com classiques.<\/p>\n

                    G\u00e9n\u00e9ration THz<\/h3>\n

                    Le m\u00e9lange des faisceaux permet la g\u00e9n\u00e9ration d’ondes t\u00e9rahertz.<\/p>\n

                    Recherche non lin\u00e9aire<\/h3>\n
                      \n
                    • M\u00e9lange de fr\u00e9quences<\/li>\n
                    • G\u00e9n\u00e9ration d’harmoniques<\/li>\n
                    • Spectroscopie pompe-sonde<\/li>\n<\/ul>\n

                      Avantages<\/h2>\n

                      \u2705 Large accordabilit\u00e9<\/p>\n

                      \u2705 Tr\u00e8s faible largeur d’impulsion<\/p>\n

                      \u2705 Bonne stabilit\u00e9<\/p>\n

                      \u2705 Pas de colorant laser<\/p>\n

                      \u2705 Fonctionnement enti\u00e8rement automatis\u00e9<\/p>\n

                      \n

                      Inconv\u00e9nients<\/h2>\n

                      \u274c N\u00e9cessite un Ti:Saphir co\u00fbteux<\/p>\n

                      \u274c Alignement d\u00e9licat<\/p>\n

                      \u274c Sensible aux vibrations<\/p>\n

                      \u274c Rendement relativement faible<\/p>\n

                      \u274c Cristaux non lin\u00e9aires co\u00fbteux<\/p>\n

                      Valeur actuelle sur le march\u00e9 de l’occasion<\/h2>\n

                      Aujourd’hui, un syst\u00e8me OPAL complet en \u00e9tat de fonctionnement se n\u00e9gocie g\u00e9n\u00e9ralement entre :<\/p>\n

                        \n
                      • 5 000 \u20ac et 20 000 \u20ac sans pompe<\/li>\n
                      • 20 000 \u20ac \u00e0 60 000 \u20ac avec un Ti:Saphir femtoseconde associ\u00e9<\/li>\n<\/ul>\n

                        La valeur d\u00e9pend \u00e9norm\u00e9ment :<\/p>\n

                          \n
                        • de l’\u00e9tat du cristal LBO,<\/li>\n
                        • de la disponibilit\u00e9 de l’\u00e9lectronique de verrouillage,<\/li>\n
                        • et surtout de la pr\u00e9sence du laser Ti:Saphir compatible.<\/li>\n<\/ul>\n

                          Pour un laboratoire travaillant sur les lasers excim\u00e8res et l’optique non lin\u00e9aire comme vos projets pr\u00e9c\u00e9dents, ce type d’OPO reste une excellente source accordable pour pomper des exp\u00e9riences dans l’infrarouge proche ou pour r\u00e9aliser des cha\u00eenes d’amplification param\u00e9trique (OPA\/OPCPA). Je peux \u00e9galement d\u00e9tailler le sch\u00e9ma optique interne complet de l’OPAL (cavit\u00e9, cristal LBO, synchronisation de mode et asservissement de longueur de cavit\u00e9) si cela vous int\u00e9resse.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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