Etude théorique et expérimentale des propriétés gyrométriques d'un oscillateur à mélange à quatre ondes en anneau

Abstract
We present a theoretical and experimental study of the steady-state regime of a ring four-wave mixing oscillator. We study here the properties of the quasi-degenerate mode. The theory is developped using the Lamb equations. We show that the four-wave mixing oscillator can be used as a gyrometer and that its scale factor is identical to the gyrolaser scale factor. We calculate the lock-in band, which is due to backscattering on the mirrors, and show that an intrinsic non-linearity can be used to circumvent this problem by optical means only. Finally we describe the experiments we have performed using sodium vapor to observe these gyrometric properties.

Résumé
Nous étudions les propriétés d'un oscillateur en anneau utilisant le mélange à quatre ondes dans une vapeur atomique comme processus de gain. Notre étude concerne ici le mode de fonctionnement quasi dégénéré. L'étude théorique est faite au moyen des équations de Lamb. Nous montrons que le système se comporte comme un gyromètre et que son facteur d'échelle est identique à celui des gyrolasers. Nous calculons la zone aveugle de ce gyromètre, zone aveugle qui est due à la rétrodiffusion sur les miroirs. Nous montrons aussi que l'utilisation d'une non-linéarité intrinsèque permet de s'affranchir du problème de la zone aveugle par un moyen purement optique. Finalement nous décrivons les expériences faites en utilisant une vapeur de sodium qui nous ont permis de mettre en évidence ces propriétés gyrométriques.