**Revue française de métrologie


n° 28, Vol. 2011-4, 3-15, DOI : 10.1051/rfm/2011012

Réalisation d’un oscillateur paramétrique optique continûment accordable dans l’infrarouge pour des applications radiométrique et pyrométrique

Development of a continuously tunable mid-infrared optical parametric oscillator for radiometric and pyrometric applications

 

Abdallah RIHAN, Emeline ANDRIEUX, Thomas ZANON-WILLETTE, Malo CADORET et Jean-Jacques ZONDY

Laboratoire commun de métrologie LNE-CNAM (LCM), CNAM, 61 Rue du Landy, 93210 La Plaine Saint Denis, France, abdallah.rihan@cnam.fr

Résumé : Nous présentons dans cet article un oscillateur paramétrique optique résonant sur la pompe et le signal (PRSRO), largement et continûment accordable, délivrant 20 mW à 50 mW de puissance dans l’onde complémentaire (idler) couvrant une octave de longueur d’onde dans le moyen infrarouge (1,7 µm à 3,5 µm). Ce PRSRO est pompé par un laser Ti:Al2O3 en anneau mono-fréquence et accordable, délivrant 760 mW autour de 795 nm, et grâce à la résonnance de la pompe dans la cavité OPO, un seuil d’oscillation de 110 mW est atteint. Cette source laser non-linéaire largement accordable dans l’IR est un des maillons de la chaîne laser radiométrique devant permettre de couvrir le spectre électromagnétique de l’UV à l’IR moyen, pour le raccordement de la sensibilité spectrale des détecteurs au moyen du radiomètre cryogénique. Cette source est également utilisable pour la spectroscopie moléculaire haute résolution dans le domaine spectrale 1 µm–3,5 µm.

Abstract: We report on a widely tunable continuous-wave single-frequency pump-resonant signal-resonant optical parametric oscillator (PRSRO) delivering 20 mW to 50 mW of idler power spanning an octave bandwidth in the mid-infrared (1.7 µm–3.5 µm). This PRSRO is pumped by a continuous-wave Ti:Al2O3 single-frequency and tunable laser delivering 760 mW around 795 nm, and thanks to the pump enhancement a threshold as low as 110 mW is achieved. This nonlinear laser source which is widely tunable in the mid-IR spectral range is part of the radiometric laser chain project aimed at the calibration of the spectral responsivity of photo-detectors in the UV-IR range by spectral irradiance measurement via a cryogenic radiometer. This widely tunable source is also suited to high-resolution molecular spectroscopy in the mid-infrared range.

Mots clés : optique non linéaire, oscillateur paramétrique optique, optique paramétrique, quasiaccord de phase, source laser accordable, infrarouge, asservissement en fréquence.

Key words: nonlinear optics, optical parametric oscillator, parametric interactions, quasi-phasematching, tunable laser, infrared, servo-control.


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