Optique non linéaire

Lorsqu'un milieu matériel est mis en présence d'un champ électrique , il est susceptible de modifier ce champ en créant une polarisation . Cette réponse du matériau à l'excitation peut dépendre du champ de différentes façons. L'optique non linéaire regroupe l'ensemble des phénomènes optiques présentant une réponse non linéaire par rapport à ce champ électrique, c'est-à-dire une réponse non proportionnelle à E. En présence d'une onde électromagnétique du domaine de l'optique (longueur d'onde de l'ordre de 1000 nm), autrement dit, de lumière, beaucoup de matériaux sont transparents, et certains d'entre eux sont non linéaires, c'est pourquoi l'optique non linéaire est possible. Les principales différences avec l'optique linéaire sont les possibilités de modifier la fréquence de l'onde ou de faire interagir entre elles deux ondes par l'intermédiaire du matériau. Ces propriétés très particulières ne peuvent apparaître qu'avec des ondes lumineuses de forte intensité. C'est pourquoi des expériences d'optique non linéaire n'ont pu être réalisées qu'à partir des années 1960 grâce à l'apparition de la technologie des lasers. La polarisation créée par une onde lumineuse de fréquence traversant un matériau s'écrit sous la forme : où est la polarisation d'ordre n en puissances du champ électrique : où est la permittivité du vide, et est le tenseur de susceptibilité électrique d'ordre n (qui est en fait un tenseur d'ordre n+1). Plus généralement, on peut montrer que pour n ondes de fréquences dont on note les amplitudes , la polarisation d'ordre n suivante est créée : où est le tenseur de susceptibilité électrique d'ordre n+1 dépendant du matériau utilisé. Cette dernière expression montre que l'onde créée résulte d'un mélange de fréquence des ondes initialement présentes. Une interprétation des non-linéarités apparaissant dans la polarisation provient de l'aspect microscopique de la matière. Chaque atome d'un matériau diélectrique est entouré d'un nuage électronique susceptible de se déformer sous l'action de , ce qui crée un dipôle électrique.

À propos de ce résultat

Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.

Publications associées (118)

Personnes associées (108)

Unités associées (10)

Concepts associés (63)

Cours associés (64)

Séances de cours associées (327)

MOOCs associés (10)

Optique non linéaire

Optique

L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, de son comportement et de ses propriétés, du rayonnement électromagnétique à la vision en passant par les systèmes utilisant ou émettant de la lumière. Du fait de ses propriétés ondulatoires, le domaine de la lumière peut couvrir le lointain UV jusqu'au lointain IR en passant par les longueurs d'onde visibles. Ces propriétés recouvrent alors le domaine des ondes radio, micro-ondes, des rayons X et des radiations électromagnétiques.

Photon

Le photon est le quantum d'énergie associé aux ondes électromagnétiques (allant des ondes radio aux rayons gamma en passant par la lumière visible), qui présente certaines caractéristiques de particule élémentaire. En théorie quantique des champs, le photon est la particule médiatrice de l’interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement interagissent, cette interaction se traduit d’un point de vue quantique comme un échange de photons.

, ,

Recent advancements in nanofabrication have enabled the creation of vacuum electronic devices with nanoscale free-space gaps. These nanoelectronic devices promise the benefits of cold-field emission a

IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC2022

The allene radical cation can be stabilized both by Jahn-Teller distortion of the bond lengths and by torsion of the end-groups. However, only the latter happens and the allene radical cation relaxes

ROYAL SOC CHEMISTRY2022

Ultrafast dynamic switching of optical response based on nonlinear hyperbolic metamaterial platform

Jiaye Wu, Qian Li

The pursuit of high-speed and on-chip optical communication systems has promoted extensive exploration of all-optical control of light-matter interactions via nonlinear optical processes. Here, we hav

Optica Publishing Group2022

PHYS-501: Nonlinear Optics

Basic principles of optics

PHYS-607: Nonlinear fibre optics

Presentation of the different sources of optical nonlinearities in an optical fibre

PHYS-470: Nonlinear optics for quantum technologies

This course provides the fundamental knowledge and theoretical tools needed to treat nonlinear optical interactions, covering both classical and quantum theory of nonlinear optics. It presents applica

Plasma Physics and Applications [retired]

The first MOOC to teach the basics of plasma physics and its main applications: fusion energy, astrophysical and space plasmas, societal and industrial applications

Plasma Physics: Introduction

Learn the basics of plasma, one of the fundamental states of matter, and the different types of models used to describe it, including fluid and kinetic.

Plasma Physics: Introduction

Learn the basics of plasma, one of the fundamental states of matter, and the different types of models used to describe it, including fluid and kinetic.

Optique non linéaire ultrarapide

Couvre les processus non linéaires du deuxième et du troisième ordre, les techniques de caractérisation des impulsions ultracourtes et l'amplification paramétrique optique.

Conversion de fréquence: optique non linéaire

Explore le concept et la théorie de la conversion des fréquences en optique non linéaire, en soulignant l'importance de l'appariement des phases pour une conversion efficace.

Introduction à l'optique ultrarapide

Introduit les fondamentaux de l'optique ultrarapide, couvrant les impulsions lumineuses, la dispersion, les lasers verrouillés en mode, et l'amplification des impulsions chirpées.