Étude théorique et expérimentale de la génération harmonique acoustique dans le molybdate de plomb

Using non-linear elasticity theory, calculations of the amplitudes of harmonics generated in a lead molybdate crystal by finite amplitude ultrasonic waves have been made. Due to excellent acousto-optical properties of lead molybdate, we have directly vizualized non-linear effects. An optical heterodyne method has allowed detection of nanowatt acoustic power levels and the accurate determination of the coupling constant r = 3 + C333/ C33.En utilisant la théorie non linéaire de l'élasticité, nous avons calculé les amplitudes des harmoniques qui prennent naissance dans un cristal de molybdate de plomb lors de la propagation d'ondes ultrasonores d'amplitude finie. Grâce aux propriétés acousto-optiques remarquables du molybdate de plomb, nous avons pu visualiser directement les effets non linéaires. Un montage optique superhétérodyne a permis de détecter des puissances de l'ordre du nanowatt et de mesurer avec précision la constante de couplage r = 3 + C333/C33

Un processeur acousto-optique de compression d'impulsions à 2000 points

Nous présentons une architecture compacte de processeur acousto-optique de compression d'impulsions à 2000points, adapté au décodage en temps quasi-réel des signaux satellites GPS. Une cellule unique de Bragg en Paratellurite est utilisée pour supporter les deux signaux à corréler sur un temps d'accès de 80μs. La théorie de fonctionnement, la réalisation et les performances sont reportées

Déformation de l'image d'un faisceau d'ultrasons de forte puissance obtenue par l'interaction optoacoustique

Perturbation of the Bragg image of an acoustic beam is studied as a function of acoustic power. Experimental data are compared with the Bhatia and Noble theory. The Bragg image is as if the theory applied to high acoustic power, but with a non-homogeneous transducer. A physical interpretation of the interaction efficiency, as a function of acoustic power, is given. It is shown that there is a similarity between the Bragg and Raman-Nath effects, and that one can pass continuously from one to the other by increasing the acoustic power.Nous étudions la déformation de l'image d'un faisceau d'ultrasons obtenue par l'interaction optoacoustique, en fonction de la puissance acoustique. Nous comparons les résultats expérimentaux aux résultats théoriques obtenus par la théorie de Bhatia et Noble : tout se passe comme si, l'interaction restant faible, le transducteur devenait inhomogène. Nous en déduisons une interprétation physique de la variation de l'interaction acoustooptique en fonction de la puissance acoustique. Nous montrons également qu'il y a similitude entre les effets Bragg et Raman-Nath, et que l'on peut passer continûment de l'un à l'autre en augmentant la puissance ultrasonore

Déformation de l'image d'un faisceau d'ultrasons de forte puissance obtenue par l'interaction optoacoustique

Nous étudions la déformation de l'image d'un faisceau d'ultrasons obtenue par l'interaction optoacoustique, en fonction de la puissance acoustique. Nous comparons les résultats expérimentaux aux résultats théoriques obtenus par la théorie de Bhatia et Noble : tout se passe comme si, l'interaction restant faible, le transducteur devenait inhomogène. Nous en déduisons une interprétation physique de la variation de l'interaction acoustooptique en fonction de la puissance acoustique. Nous montrons également qu'il y a similitude entre les effets Bragg et Raman-Nath, et que l'on peut passer continûment de l'un à l'autre en augmentant la puissance ultrasonore

APPLICATIONS DE LA DÉVIATION DE LA LUMIÈRE PAR LES ONDES ÉLASTIQUES

Le développement des lasers d'une part, des techniques de production de faisceaux ultrasonores d'autre part, a permis la mise au point de composants acousto-optiques de grandes performances pouvant être utilisés dans de nombreux domaines : imprimantes rapides, lecture de documents, adressage de mémoires optiques, corrélation de signaux, modulateurs optiques, analyseurs de spectres, modulateurs rapides de lumière. L'interaction des ondes lumineuses guidées avec les ondes acoustiques de surface doit aussi, dans un avenir relativement proche, permettre de résoudre de nombreux problèmes qui se posent, en particulier, dans les communications optiques.The development of lasers and the mastering of techniques of acoustic beam production has enabled the realization of high performance acousto-optical devices. Applications exist in fast printers, document reading, optical memories, signal correlation, spectrum analysis and fast optical modulators. The interaction of optical guided waves with acoustic surface waves should offer in the near future new solutions for problems in optical communications

Déviation et modulation des hypersons par les ultrasons dans les solides

The non-linear interaction between a high power, low frequency acoustic wave and low power, high frequency acoustic waves is described as a sound-sound scattering phenomenon. The coupled amplitude equations for scattered acoustic waves and the synchronism conditions are discussed in the general case of an anisotropic solid. Conditions are found for scattering of hypersound by ultrasound in lead molybdate, device applications are discussed, and preliminary experimental results are reported.L'interaction non linéaire entre une onde acoustique de forte puissance et basse fréquence et des ondes acoustiques de faible puissance et haute fréquence est décrite comme un phénomène de diffraction. Les équations couplées donnant les amplitudes des ondes acoustiques diffractées et les conditions de synchronisme sont obtenues dans le cas général du solide anisotrope. Les conditions de diffraction d'ondes acoustiques hypersonores par des ondes acoustiques ultrasonores dans un cristal de molybdate de plomb sont déterminées et des applications technologiques sont envisagées. Des résultats expérimentaux préliminaires sont ensuite donnés

Etude de convoluteurs et corrélateurs acoustiques

Some correlation between acousto-optic and nonlinear elastic properties has been found in previous studies. The non-linear elastic interactions in strongly photoelastic materials have thus been applied to the design of new acoustic electronic signal processing devices with improved efficiencies.Des études antérieures ont montré l'existence d'une corrélation entre propriétés acousto-optiques et propriétés non linéaires élastiques : les matériaux possédant des facteurs de mérite acousto-optique élevés sont également très fortement non linéaires. Les interactions non linéaires dans ces matériaux ont été appliquées à la réalisations de nouveaux composants acoustiques permettant d'effectuer des fonctions de traitement du signal électronique classiques avec des rendements améliorés

Déviation et modulation des hypersons par les ultrasons dans les solides

L'interaction non linéaire entre une onde acoustique de forte puissance et basse fréquence et des ondes acoustiques de faible puissance et haute fréquence est décrite comme un phénomène de diffraction. Les équations couplées donnant les amplitudes des ondes acoustiques diffractées et les conditions de synchronisme sont obtenues dans le cas général du solide anisotrope. Les conditions de diffraction d'ondes acoustiques hypersonores par des ondes acoustiques ultrasonores dans un cristal de molybdate de plomb sont déterminées et des applications technologiques sont envisagées. Des résultats expérimentaux préliminaires sont ensuite donnés

PROPRIETES NON LINEAIRES D'UN VERRE FLINT DENSE

Le verre flint dense SF-59 de la Compagnei Schott est connu pour être un milieu fortement photoélastique. L'atténuation élevée de ce matériau permet de l'utiliser uniquement pour réaliser des modulateurs acousto-optiques. L'atténuation élevée des ondes longitudinales provient pour partie d'un excès d'atténuation dépendant de la puissance d'entrée, d'origine non linéaire. La propagation non linéaire d'ondes élastiques longitudinales dans le verre SF-59 a été étudiée expérimentalement et les résultats principaux sont reportés.The dense flint SF-59 Schott's glass is known as a highly acousto-optic material. Owing to its high measured attenuation, it is only suited for acousto-optic modulator applications. The previously mentionned high longitudinal wave attenuation comes in part from the non-crystalline nature of the material and in part from an input power dependant non-linear excess attenuation. The nonlinear propagation of longitudinal elastic waves in the SF-59 glass has been studied experimentally and the main results are reported