Numéro
J. Phys. France
Volume 29, Numéro 1, janvier 1968
Page(s) 97 - 110
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:0196800290109700
J. Phys. France 29, 97-110 (1968)
DOI: 10.1051/jphys:0196800290109700

Effets Raman stimulés dans la calcite

G. Bisson et G. Mayer

Département de Recherches Électro-optiques de la C.S.F., Domaine de Corbeville, 91-Orsay


Abstract
Paying due attention to the inhomogeneities of the exciting laser beams, experiments have been designed to check in calcite the theory of first order stimulated Raman effects. For the Stokes wave of intensity IS, this theory predicts an index of gain β dependent only on the exciting intensity IL, provided that IS << IL. All the experiments support this fundamental point, but the numerical relation observed between β and the average intensity IL is not the one expected. To get an agreement between theory and experiment, we have to assume the existence in the laser beams of narrow areas where the intensity IL would reach 10IL from time to time. Direct observations of laser beams with resolving powers of 10-2 cm and 10-9 s have not shown fluctuations of IL larger than 4I L. No self-focusing effects on the exciting light have been observed in calcite. Furthermore, direct measurements of the function β(I L) in the areas of highest intensity IL do not show the expected linear form.


Résumé
Nous décrivons des expériences conçues pour vérifier dans la calcite la théorie des effets Raman stimulés du premier ordre. Cette théorie prévoit pour l'onde Stokes d'intensité IS l'existence d'un indice de gain β ne dépendant que de l'intensité excitatrice IL tant que Is << IL. Toutes les expériences confirment ce point fondamental, mais, quantitativement, la relation observée entre β et l'intensité moyenne IL n'est pas celle qu'on attendait. Pour concilier théorie et expériences, la présence dans le faisceau laser de zones étroites où l'intensité IL atteindrait 10IL serait une condition nécessaire. L'observation directe du faisceau ne nous a montré que des fluctuations IL < 4IL. De plus, la mesure directe de la fonction β (IL) dans ces zones de plus grande intensité ne révèle pas la forme linéaire attendue.

PACS
7830H - Other nonmetallic inorganics.

Key words
Stimulated Raman scattering -- Calcite -- Stokes lines -- Excitation intensity -- Laser radiation -- Experimental study -- Theoretical study