Frequency-resolved optical gating

Frequency-resolved optical gating

Frequency-Resolved Optical Gating

Frequency-Resolved Optical Gating, plus couramment désigné par son acronyme FROG, est une méthode de mesure des impulsions lumineuses ultra-brèves (de l'ordre de la femtoseconde) par auto-corrélation. Son principe repose sur un montage de type Michelson, dans lequel les impulsions résultantes de la séparation d'amplitude convergent dans un cristal non-linéaire pour y générer un harmonique. C'est cet harmonique dont on mesure le spectre. En faisant varier pas à pas la taille de l'un des bras du Michelson, on peut reconstituer une trace FROG en deux dimensions (fréquence et temps), restituant l'amplitude et la phase de l'onde incidente.

Sommaire

Historique

Le problème de la mesure des impulsions courtes est pratiquement né avec le laser, dans les années 60. Comment mesurer un évènement plus rapide que le temps de réponse de l'instrument de mesure ? Tous les progrès de l'électronique ne permettent pas de descendre en dessous de temps de réaction de l'ordre de la picoseconde. Pour contourner ce problème, l'auto-corrélation fut rapidement utilisée, utilisant un interféromètre pour diviser l'impulsion à mesurer et la faire réagir avec elle-même. Cette méthode, utilisant par sa conception même un « instrument de mesure » aussi rapide que la grandeur à mesurer, produit de bons résultats, mais ne permettait que de résoudre en intensité le signal reçu.

On peut retracer au milieu des années 80 la première mention de l'utilisation de l'auto-corrélation associée à un élément non-linéaire pour obtenir le spectre du signal mesuré [1]. Mais c'est en 1991, avec l'invention de FROG par Rick Trebino et Dan Kane, que la mesure très précise d'impulsions ultra-courtes en intensité et en fréquence est devenu non seulement possible, mais relativement simple.

Principes

Comme signalé, il est impossible de mesurer correctement un signal avec un autre signal plus long. L'auto-corrélation utilise un signal de même durée, mais elle ne permet pas de résolution spectrale. Ce qui, dans FROG, permet la résolution spectrale, c'est l'utilisation d'un élément « silencieux » qui, lui, a un temps de réponse plus rapide que la durée de l'impulsion lumineuse : le cristal non-linéaire.

Il existe plusieurs types de FROG selon l'emploi fait du cristal non-linéaire : le plus simple est la génération de second harmonique à partir des deux ondes incidentes dans le cristal.

Notes et références

  1. ↑ Microcomputer-Based Spectrum-Resolved Second Harmonic Generation Correlator for Fast Measurement of Ultrashort Pulses, Rev. Sci. Instrum., Y. Ishida et al., 1985

Bibliographie

  • Frequency-Resolved Optical Gating: The Measurement of Ultrashort Laser Pulses, Rick Trebino, Kluwer Academic Publishers

Lien externe

Ce document provient de « Frequency-Resolved Optical Gating ».

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Frequency-resolved optical gating de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Поможем написать реферат

Regardez d'autres dictionnaires:

  • Frequency-Resolved Optical Gating — Frequency Resolved Optical Gating, plus couramment désigné par son acronyme FROG, est une méthode de mesure des impulsions lumineuses ultra brèves (de l ordre de la femtoseconde) par auto corrélation. Son principe repose sur un montage de type… …   Wikipédia en Français

  • Frequency-resolved optical gating — In optics, frequency resolved optical gating (FROG) is a derivative of autocorrelation, but is far superior in its ability to measure ultrafast optical pulse shapes. Further, it can determine the phase of the pulse.In the most common… …   Wikipedia

  • Optical coherence tomography — Intervention Optical Coherence Tomography (OCT) image of a sarcoma MeSH …   Wikipedia

  • GRENOUILLE — Grating eliminated no nonsense observation of ultrafast incident laser light e fields (GRENOUILLE) is an ultrashort pulse measurement technique based on frequency resolved optical gating (FROG). The somewhat frivolous acronym was chosen because… …   Wikipedia

  • Spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction — In ultrafast optics, spectral phase interferometry for direct electric field reconstruction (SPIDER) is an ultrashort pulse measurement technique.The basicsSPIDER is an interferometric ultrashort pulse measurement technique in the frequency… …   Wikipedia

  • Multiphoton intrapulse interference phase scan — (MIIPS) is a method used in ultrashort laser technology that simultaneously measures (phase characterization), and compensates (phase correction) femtosecond laser pulses using an adaptive pulse shaper. Current ultrashort laser pulse… …   Wikipedia

  • Ultrashort pulse — In optics, an ultrashort pulse of light is an electromagnetic pulse whose time duration is on the order of the femtosecond (10 − 15 second). Such pulses have a broadband optical spectrum, and can be created by mode locked oscillators. They are… …   Wikipedia

  • Laser acronyms — Here, is a list of acronyms used in laser physics, applications and technology.A*AOM – acousto optic modulator *APD – avalanche photodiode *APM – additive pulse mode locking *ASE – amplified spontaneous emission *AWG – arrayed waveguide… …   Wikipedia

  • Modelocking — Mode locking is a technique in optics by which a laser can be made to produce pulses of light of extremely short duration, on the order of picoseconds (10 12s) or femtoseconds (10 15s).The basis of the technique is to induce a fixed phase… …   Wikipedia

  • Mode-locking — is a technique in optics by which a laser can be made to produce pulses of light of extremely short duration, on the order of picoseconds (10−12 s) or femtoseconds (10−15 s). The basis of the technique is to induce a fixed phase… …   Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
… Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”