Master 2 Optique, Matière à Paris
Master 2 Scientifique et Technique Autour de l'Interaction Lumière Matière

Interaction matière rayonnement, Lasers (6 ECTS)

Ce cours présente les bases de l’interaction matière rayonnement et introduit les processus de gain optique, permettant l’effet laser. Les principes de fonctionnement des lasers sont exposés et sont illustrés par des exemples de lasers de très grande performance utilisés en spectroscopie et en métrologie. Enseignants: Agnès Maître (Institut des Nanosciences de Paris, Université Pierre et marie Curie), Laurent Hilico (Laboratoire Kastel Brossel, Université d’Evry Val d’Essonne).
-*TP Le laser pour la métrologie :
Laurent Vernac (Laboratoire de Physique des lasers, Université Paris 13 Villetaneuse), Saïda Guelatti (Laboratoire Kastel Brossel, Conservatoire National des arts et métiers)
-*TP :
Jean-Philippe Karr (Laboratoire Kastel Brossel, Université d’Evry Val d’Essonne), Laurent Hilico (Laboratoire Kastel Brossel, Université d’Evry Val d’Essonne)

Interaction atome-rayonnement


-*Notion de cohérence, photométrie, détecteurs.
-*Atome à deux niveaux, oscillations de Rabi, absorption, émission induite, perte de la cohérence par émission spontanée, Saturation taux d’émission induite et d’émission spontanée.
-*atome à trois et quatre niveaux: absorption, amplification, largeur de raie, equaltion d’évolution des populations, gain, coefficients d’Einstein

Principes des lasers


-*modes gaussiens
-*cavité résonnante optique, condition de bouclage du champ électromagnétique
-*laser en continu, comportement spectral, modes et fréquences d’émission, largeur de raie.
-*le laser dynamique : durée de vie du champ dans la cavité, amortissement de la cavité, oscillation de relaxations, laser déclenché, laser à modes bloqués
-*Les différents types de laser

Lasers pour la spectroscopie et la métrologie


-*Laser stabilisé : monomode, injecte, en fréquence
-*Laser accordable (colorant, diode sur réseau, OPO,….)
-*Lasers à modes bloqués,Spectroscopie résolue en temps , laser ultra court.
-*Laser blanc, Peigne de fréquences

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{{{Travaux pratiques


-Laser He-Ne: modes d’un laser et cavité Fabry-Pérot
-Laser dynamique: Laser en impulsion et oscillations de relaxation
-Laser et détecteurs à semi-conducteur
-Laser en impulsion de puissance

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