Gotowa bibliografia na temat „Cavité dégénérée”

La prévalence saisonnière des larves de Cephalopina titillator infestant les chameaux a été étudiée à l’abattoir de Ramtha en Jordanie. Parmi les 97 chameaux examinés, 45 étaient infestés (46 %). Des larves ont été retrouvées tous les mois de l’année avec les taux d’infestation les plus élevés en janvier et les plus bas entre mai et juillet. Le nombre de larves observées a varié de 12 à 113 avec une moyenne de 43. La plupart des larves étaient fixées à la muqueuse du nasopharynx et quelques-unes étaient dans la cavité nasale. La plupart des larves de premier stade étaient dans le labyrinthe de l’os ethmoïde, tandis que les larves de deuxième et de troisième stades se trouvaient dans la cavité pharyngienne. Des larves dégénérées étaient aussi présentes dans les sinus naseaux et frontaux.

En septembre 2015, le détecteur LIGO a permis la première observation directe d'ondes gravitationnelles. Ce détecteur terrestre, tout comme le détecteur européen VIRGO, est basé sur des technologies purement optiques. Ces instruments sont extrêmement sensibles autour de 100 Hz mais ils sont limités en dessous de quelques dizaines de Hertz par différentes sources de bruit (bruit sismique, bruit newtonien...) qui ne sont pas distinguables de l'effet du passage d'une onde gravitationnelle.Le principe du projet MIGA (Matter wave – laser based Interferometer Gravitation Antenna) est de coupler un interféromètre optique avec plusieurs interféromètres atomiques séparés spatialement afin d'être sensible aux ondes gravitationnelles à plus basse fréquence (typiquement autour d'un Hertz). Les atomes froids sont lancés en configuration fontaine et sont séparés, réfléchis et recombinés par des impulsions laser effectuées dans une cavité optique de 300 m de long. Ces impulsions bénéficieront du gain optique intrinsèque au résonateur, leur permettant d'atteindre la puissance nécessaire à la réalisation de transitions de Bragg d'ordre élevé, augmentant ainsi la sensibilité des interféromètres atomiques. Chaque interféromètre mesure le champ gravitationnel local et les vibrations des miroirs. Le bruit sismique est donc rejeté dans le cas de mesures différentielles et en reconstruisant spatialement le champ gravitationnel, on pourra différencier le signal dû aux ondes gravitationnelles, qui est un pur gradient à l'échelle de l'instrument, du bruit newtonien qui a une signature spatiale.Les cavités de 300 m seront installées au LSBB (Laboratoire Souterrain Bas Bruit) à Rustrel, où l'antenne MIGA pourra bénéficier d'un environnement remarquablement calme. Cet instrument permettra de cartographier le champ gravitationnel du site, ce qui sera d'un grand intérêt pour l'étude géologique du massif karstique.Dans le cadre de ce projet, nous réalisons au LP2N une expérience préliminaire dont l'objectif est de générer un interféromètre de 87Rb en cavités en configuration de fontaine atomique. Cet instrument utilise une nouvelle architecture de résonateurs optiques demi-dégénérés afin de manipuler les atomes de façon cohérente avec des impulsions de Bragg
In September 2015, the LIGO detector realized the first direct observation of gravitational waves. This ground-based detector, as well as the European detector VIRGO, is based on purely optical technologies. These instruments are extremely sensitive around 100 Hz but they are limited below few tens of Hertz by several sources of cavity length noise (seismic noise, Newtonian noise...) that mimic the effect of a gravitational wave.The idea of the MIGA (Matter wave-laser based Interferometer Gravitation Antenna) is to couple an optical interferometer with several atom interferometers spatially separated to be sensitive to gravitational waves at lower frequencies (typically around 1 Hz). The cold atoms are launched in a fountain configuration and are then split, deflected and recombined by laser pulses generated in a 300 m long optical cavity. These laser pulses will benefit from the intrinsic optical gain of the resonator, which will allow them to reach the needed power to generate high order Bragg transitions and to improve the sensitivity of the atom interferometers. Each interferometer measures the local gravitational field and the motion of the cavity. The seismic noise can be rejected by doing differential measurements and by reconstructing the spatial gravitational field, one can differentiate the gravitational wave signal, which is a pure gradient at the scale of our instrument, from the Newtonian noise that has a spatial signature.The 300 m long cavities will be implemented at the LSBB laboratory in Rustrel, where the antenna will benefit from an outstanding low noise environment. This instrument will allow to map the gravitational field of the site which will be of great interest for the geological study of the karstic massif.In the frame of this project, a preliminary experiment is currently under construction at the LP2N laboratory whose objective is to generate a 87Rb interferometer in a cavity in a atomic fountain configuration. This instrument uses a new architecture of half-degenerate optical resonators to manipulate coherently the atomic cloud with Bragg transitions

Les réseaux de lasers sont des composants clés dans de nombreux domaines de la science, de la technologie et des applications civiles aujourd'hui. Un domaine remarquablement nouveau d'application des réseaux de lasers est le solveur laser, qui permet de paralléliser le processus de calcul spatialement. Pour de telles applications, un réseau de lasers à faible bruit ayant des caractéristiques identiques est nécessaire. En même temps, la plupart des applications répertoriées nécessitent un mécanisme de couplage entre les lasers du réseau. Les lasers à état solide sont les plus couramment utilisés aujourd'hui pour de telles applications.Cependant, dans ce travail, nous présentons un nouveau type de réseau laser basé sur les VECSEL (Lasers à Émission de Surface à Cavité Externe Verticale) avec un contrôle de couplage intra-cavité. De tels lasers sont bien connus pour être des lasers à très faible bruit. Leurs dynamiques sont un exemple remarquable de comportement dynamique de classe A. Ces dynamiques s'accompagnent d'un filtrage du transfert du bruit de pompage au-dessus de la fréquence de coupure de la cavité. En même temps, le VECSEL est un laser à semi-conducteur, ce qui le distingue des lasers à état solide. Par exemple, il présente un facteur de Henry non négligeable. Les dynamiques de ces réseaux de VECSEL verrouillés en phase n'ont pas encore été étudiées.Ce laser est développé à partir d'une cavité plan-plan spatialement dégénérée. Grâce à la dégénérescence de la cavité, nous avons transformé un VECSEL multimode en un réseau de lasers indépendants avec un masque de perte spécialement conçu dans ce but. Nous avons atteint un contrôle sur le couplage entre les lasers dû à la diffraction sur le masque. Le couplage est déterminé par la diffraction sur les bords des trous du masque et la réflexion consécutive sur le miroir de sortie de la cavité. Les champs réfléchis de chaque laser sont injectés dans les trous voisins. Ce couplage est complexe. Nous le quantifions numériquement, puis développons plusieurs modèles pour la description de la dynamique du réseau laser en tenant compte de la complexité du coefficient de couplage. Chaque modèle caractérise l'une des topologies de masque étudiées. Nous avons montré expérimentalement que changer la position du masque permet de changer le couplage entre les lasers de zéro à des valeurs suffisantes pour verrouiller en phase le réseau de lasers. Nous avons effectué une mesure du bruit à la fois pour les solutions non verrouillées et verrouillées en phase. Les spectres de bruit relatif en intensité mesurés des lasers individuels ont confirmé la dynamique de classe A du réseau de VECSEL développé. Sur la base de la corrélation croisée des bruits des différents lasers, nous avons découvert une corrélation claire entre le verrouillage en phase et une corrélation spectrale du bruit. Ensuite, nous avons montré numériquement et analytiquement les mêmes phénomènes basés sur les modèles développés.Un intérêt particulier du projet concernait le réseau laser annulaire. De tels réseaux sont connus pour générer des solutions sous forme de série discrète de différences de phase lorsqu'ils sont verrouillés en phase. Nous avons étudié de telles solutions dans notre système. Chacune d'elles, à l'exception du verrouillage en phase, correspond à un vortex avec un incrément de phase discret entre les lasers. Nous avons étudié les limitations dictées par le facteur de Henry et dérivé une formule analytique générale. Nous avons étudié la génération de vortex asymétrique avec des masques de pertes non uniformes. De plus, nous avons étudié théoriquement l'influence de la rétroaction optique sur le verrouillage de phase dans un vortex. Le modèle de bruit d'un tel réseau a été confirmé expérimentalement avec trois lasers. Sur la base du modèle, nous avons trouvé une méthode simple pour déterminer le signe du vortex (direction de l'accumulation de phase) basée sur les mesures de bruit des lasers
Laser arrays are key components in many areas of science, technology, and civilian applications today. A remarkably new domain of application of laser arrays is the laser solver, which allows to parallelize the computation process spatially. For such applications a low noise array with identical laser's characteristics is required. At the same time, most of the listed applications require a coupling mechanism for the array. Most commonly, solid-state lasers are used today for such applications.However, in this work we present a new type of laser array based on the VECSEL (Vertical External Cavity Surface Emitting Lasers) with the intracavity coupling control. Such lasers are well known to be extremely low noise lasers. Their dynamics are a remarkable example of class-A dynamical behavior. Such dynamics is accompanied with the filtering of the transferred pump noise above the cavity cut-off frequency. At the same time the VECSEL is a semiconductor laser, which has distinguishing peculiarities, when compared with the solid-state laser. For example, it has a non-negligible Henry factor. Dynamics of such phase locked VECSEL arrays has not been studied yet.This laser is developed with a planar spatially degenerate cavity. Thanks to cavity degeneracy we transform a multimode VECSEL into an array of independent lasers with a designed loss mask. Thanks to the method of array development with a mask, we gain control on the coupling between lasers by the diffraction on the mask. The coupling is determined by the diffraction on the edges of the mask holes and consequent reflection on the output cavity mirror. Reflected field of each laser is injected to the neighboring holes. The coupling coefficient is complex. We numerically quantify it and then develop several models for the laser array dynamics description with considered complexity of the coupling coefficient. Each model characterizes one of the investigated mask topologies.Changes of the mask position were shown experimentally to change the coupling between lasers from zero to values large enough to phase-lock the laser array. We performed a noise measurement both for the unlocked and phase-locked solutions. The measured relative intensity noise spectra of individual lasers confirmed the class-A dynamics of the developed VECSEL array. Based on the cross-correlation on the noises of different lasers we discovered a clear correlation between phase-locking and a noises spectral correlation. Then, we could reproduce numerically and analytically the same results based on the models we developed.A particular interest of the project was situated on a ring laser array. Such arrays are known for their discrete series for the phase-difference solutions when phase-locked. We studied such solutions in our system. Each of them, except for the in-phase phase-locking, corresponds to a vortex with discrete phase increment between lasers. Since good quality vortices are extremely needed for particle micromotoring, information transfer, etc. we deeply studied such solutions in our system. We studied the limitations dictated by the Henry factor and derived a general analytical criterion for the existence of such solutions. We studied asymmetric vortex generation with non-uniform loss masks. Additionally, we studied theoretically the influence of optical feedback on the phase -locking in such a vortex. The noise model of such an array was experimentally confirmed with three lasers. Based on the model we found a simple method of the determination of the vortex sign (direction of the phase accumulation) based on the laser's noise measurements

Le mélange d’onde dans un matériau laser solide placé en inversion de population permet d’enregistrer un hologramme de population qui est à la fois un hologramme de gain et un hologramme d’indice. Ce travail présente tout d’abord une étude fine des variations d’indice de réfraction d’origine électronique qui sont dues à une variation de polarisabilité des ions lorsqu’ils sont promus de l’état fondamental à l’état excité. Une partie de cet effet provient de la présence de bandes UV intenses, un effet qui est donc purement dispersif aux longueurs d’ondes de la transition laser. Nous avons évalué la variation de polarisabilité non résonante des ions Nd3+ et Yb3+ dans les principales matrices lasers et nous avons étudié la nature des transitions optiques à l’origine des variations d’indice observées. Nous avons ensuite exploité les résultats pour prédire le potentiel de ces matériaux laser dans le cadre d’un mélange à deux ondes non-dégénéré pour des longueurs d’ondes situées au voisinage de la transition laser. Ce modèle a été validé expérimentalement dans une fibre cristalline de YAG :Nd3+. L’étude du transfert d’énergie d’un faisceau vers un autre présente un grand intérêt pour des applications telles que la mise en phase de N lasers à fibres et l’interférométrie auto-adaptative. Par ailleurs, un laser auto-adaptatif pompé par diodes laser a été réalisé permettant l’obtention de forte énergie par impulsion. Il présente des performances en terme d’efficacité qui sont tout à fait comparables avec celles des lasers conventionnels avec des avantages supplémentaires tels que la bonne qualité de faisceau, l’aspect mono-fréquence et l’auto-déclenchement de l’impulsion
Wave mixing in an inverted solid state laser material enables to record a population hologram that is both a gain and a refractive index hologram. This work first presents a detailed study of the electronic refractive index change that is due to a polarizability change of the ions when they are brought from the ground state to the excited state. A part of the effect comes from the presence of intense UV bands, an effect that is purely dispersive at the wavelength of the laser transition. We evaluated the non resonant polarisability changes of Nd3+ and Yb3+ ions in the main laser materials and we have studied the nature of the optical transitions at the origin of the observed refractive index variations. We then used these results to predict the potential of the laser materials in a non-degenerate two-wave mixing process for wavelengths in the vicinity of the laser transition. This model has been experimentally validated in a Nd3+:YAG crystal fiber. The study of the energy transfer from one beam to another is of great interest for applications such as phasing of N fiber lasers and self- adaptive interferometry. In addition, a diode-pumped self-adaptive laser resonator was realised and we obtained high energy per pulse. This laser gave rise to efficiencies that are quite comparable with those of conventional lasers with additional advantages such as good beam quality, single-frequency operation and self-triggering of the pulse

Ce manuscrit est consacré à la physique des polaritons dans deux matériaux semiconducteurs à grand gap : ZnO et GaN. Les paramètres polaritoniques de ces matériaux ont été déterminés avec précision grâce à une étude combinant différentes techniques spectroscopiques linéaires et non-linéaires (réflectivité continue, autocorrélation, photoluminescence et mélange à quatre ondes dégénérées). L’interprétation de ces résultats conduit à une meilleure compréhension des processus d’interaction au sein du semiconducteur : le rôle important des interactions polariton-phonon LO dans l’élargissement polaritonique a notamment pu être mis en évidence. Ce travail effectué sur des échantillons massifs est indispensable pour mener au mieux l’étude de l’effet laser à polaritons dans des microcavités présentée dans la seconde partie de ce manuscrit. Pour cette étude, deux microcavités massives semblables, une à base de ZnO l’autre de GaN, ont été réalisées. Les qualités photoniques de ces structures sont à l’état de l’art : elles présentent un bon facteur de qualité (Q ≈ 1000) et un faible désordre photonique. Le régime de couplage fort ainsi que l’effet laser à polaritons sont observés jusqu'à température ambiante. Enfin, l’établissement de diagrammes de phases permet de mettre en exergue le rôle important des phonons LO dans l’abaissement du seuil laser
This manuscript is devoted to the physics of polaritons in two wide band gap semiconductor : ZnO and GaN. The polaritonic parameters of these materials have been accurately determined through a study which combines linear and non-linear spectroscopies (continuous reflectivity, autocorrelation, photoluminescence and degenerate four-wave mixing). The interpretation of these results lead to a better understanding of the interaction processes in the semiconductor : the important role played by the polariton-LO phonon interactions in the polaritonic damping is highlighted and particularly for ZnO. This preliminary work on bulk samples is essential for a suitable study of polariton lasing in microcavities like it is presented in the second part of this manuscript. For this study, two similar microcavities, one based on ZnO and another on GaN. The photonic properties of these structures are at the state of the art : they have a good quality factor (Q ≈ 1,000) and have a low photon disorder. The strong coupling regime and the polariton lasing are observed to room temperature. Finally, the establishment of phase diagrams allows to highlight the important role of LO phonons in reduction of the laser threshold