Fourth-order coherence-function theory of laser-induced molecular reorientational grating and population grating

Abstract
We have employed fourth-order coherence-function theory to study the influence of the partial-coherence properties of pump beams on the laser-induced gratings. First, we examine the formation of molecular reorientational grating. The different roles of phase fluctuation and amplitude fluctuation have been pointed out. A time-delayed method has been proposed to distinguish molecular reorientational grating from thermal grating. We then apply the fourth-order theory to study the Bragg reflection from a population grating. We obtain an analytic solution which enables us to make an extensive investigation on the temporal behaviour of the Bragg reflection signal. This study is especially helpful for elucidating the generation mechanism of population grating.

Résumé
Nous avons utilisé la théorie des fonctions de corrélation au quatrième ordre pour étudier l'influence des propriétés de cohérence partielle des faisceaux pompe sur les réseaux induits par laser. Tout d'abord, nous examinons la formation du réseau de réorientation moléculaire. Les rôles respectifs des fluctuations de phase et des fluctuations d'amplitude sont dégagés. On propose une méthode de retard temporel pour distinguer le réseau de réorientation moléculaire du réseau de population. Nous appliquons ensuite la théorie au quatrième ordre pour étudier la réflexion de Bragg sur le réseau de population. Nous obtenons une solution analytique qui nous permet d'étudier en détail le comportement temporel du signal de réflexion de Bragg. Cette étude est tout particulièrement utile pour éclaircir le mécanisme de formation du réseau de population.