Non-linéarité cubique et dommage photochromique de KTP : métrologie des propriétés optiques paramétriques quadratiques appliquée aux isotypes arseniates KTA, RTA, CTA / Isabelle Rousseau ; sous la direction de Benoît Boulanger

Résumé / Abstract : La finalité de ce travail est d'améliorer la métrologie des propriétés optiques paramétriques cristallines et d'optimiser les dispositifs optiques. Dans une première partie, nous réalisons la première expérience de génération de tierce harmonique directe dans KTP et déterminons la valeur absolue et le signe de X( 3 ) 1 6 et Χ ( 3 ) 2 4, les deux éléments du tenseur Χ ( 3 ) gouvernant les interactions a 4 ondes efficaces dans KTP. Cette étude nécessite la prise en compte des interactions quadratiques en cascade Χ ( 2 ): ( 2 ), le calcul complet des puissances générées, ainsi que le calcul des tenseurs Χ ( 2 ) et Χ ( 3 ) par le modèle de charge de liaison. La deuxième partie concerne l'extension de la méthode de la sphère, initialement appliquée en situation de génération de second harmonique, aux interactions de somme et différence de fréquences. Avec le nouveau banc de mesure, nous déterminons les directions d'accord de phase de KTA, RTA ET CTA, en particulier pour la génération entre 3 μm et 5 μm (bande II de transparence de l'atmosphère) ; nous établissons également leurs équations de Sellmeier, qui sont les plus fiables a l'heure actuelle. Enfin, dans une troisième partie, nous étudions l'influence du dommage photochromique sur les propriétés optiques de KTP : nous mesurons l'augmentation photoinduite des coefficients d'absorption et mettons en évidence l'importance de l'axe polaire ainsi qu'une modification éventuelle de la surface des cristaux. Par ailleurs, nous montrons que le degré du dommage photochromique n'augmente pas au-delà d'une certaine intensité laser et qu'il diminue en fonction de la température.