s'authentifier
version française rss feed
HAL : tel-00664992, version 2

Fiche concise  Récupérer au format
Interactions rayonnement-matière résonantes en régime nonlinéaire : systèmes à deux niveaux et milieux quadratiques
Anghel-Vasilescu P.
Thèses. Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc (15/10/2010), Jérôme Léon (Dir.)
[oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00664992] - http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00664992
Versions disponibles :
Interactions rayonnement-matière résonantes en régime nonlinéaire : systèmes à deux niveaux et milieux quadratiques
Petrutza Anghel-Vasilescu ()1
1 :  LPTA - Laboratoire de Physique Théorique et Astroparticules
http://www.lpta.in2p3.fr/
CNRS : UMR5207 – IN2P3 – Université Montpellier II - Sciences et techniques
Bât 13- 1er Et. - CC 070 Place Eugène Bataillon 34095 MONTPELLIER CEDEX 5
France
Resonant radiation-matter interactions in nonlinear regime: quantum two-level systems and quadratic media
Thèses
15/10/2010
Nous avons consacré cette thèse à l'étude des différents processus non-linéaires de l'interaction rayonnement-matière et en particulier à la génération des solitons de gap dans les milieux non-linéaires à bandes interdites. Dans la première partie nous avons utilisé un modèle semi-classique de Maxwell-Bloch pour décrire l'interaction d'un milieu à deux niveaux quantiques avec charges avec un champ électromagnétique classique à travers la densité de population, qui est à l'origine même de la non-linéarité. Le couplage non-linéaire qui en résulte génère des phénomènes particulièrement intéressants (génération et diffusion des solitons de gap) à la résonance, quand la pulsation du champ appliqué est proche de la fréquence de transition du milieu à deux niveaux. La dynamique non-linéaire observée numériquement est expliquée à l'aide d'un modèle de Schrödinger non-linéaire dans un potentiel lié aux charges du milieu. La deuxième partie concerne l'étude théorique de la dynamique des solitons quadratiques dans les amplificateurs paramétriques optiques (OPA). Les équations décrivant l'interaction à trois ondes dégénérée dans un cristal biréfringent non-linéaire ont été établies en prenant en compte la diffraction transverse et le walk-off spatial. Nous avons proposé une méthode pour résoudre le problème ardu de la détermination du seuil de supratransmission non-linéaire dans les OPA et nous avons généralisé les résultats obtenus à une grande classe de systèmes non-linéaires non-intégrables à composantes multiples.
In this thesis we were interested in studying different nonlinear phenomena of the radiation-matter interaction and in particular the generation of gap solitons in nonlinear media presenting forbidden band gaps. In the first part we used a semi-classical model of Maxwell- Bloch to describe the interaction of a quantum two-level medium with charges and a classical electromagnetic field, by mediation of the population density, which is actually at the very origin of nonlinearity. The resulting nonlinear coupling possesses particularly interesting consequences (generation of slow-light solitons and effective scattering with charges) at the resonance, when the frequency of the excitation is close to the transition frequency of the two-level medium. The nonlinear dynamic observed numerically is understood by means of a nonlinear Schrödinger model in an external potential related to the charges. The second part of this thesis is focused on the theoretical study of the dynamics of quadratic gap solitons in optical parametric amplifiers (OPA). The equations describing the degenerate three-wave interaction in a nonlinear birefringent crystal are established in presence of transverse diffraction and spatial walk-off. We proposed a method for solving the challenging problem of determining the nonlinear supratransmission threshold in OPA which was generalised to any multicomponent nonintegrable nonlinear systems.
Science non linéaire/Formation de Structures et Solitons

Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc
Information, Structures, Systèmes
physique de la matière condensée et du rayonnement
Français

Jérôme Léon
Antonio DEGASPERIS (Rapporteur)
Jérôme DORIGNAC (Examinateur)
Philippe EMPLIT (Examinateur)
Miguel MANNA (Président du jury)
Majid TAKI (Rapporteur)

supratransmission – analyse multi-échelles – amplification paramétrique – biréfringence – non-linéarité quadratique – solitons de gap – système de Maxwell-Bloch
supratransmission, multiple scale analysis, parametric amplification, birefringence, quadratic nonlinearities, gap solitons, Maxwell-Bloch system
15/10/2010
Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc
Information, Structures, Systèmes
physique de la matière condensée et du rayonnement
Jérôme Léon
Antonio DEGASPERIS (Rapporteur)
Jérôme DORIGNAC (Examinateur)
Philippe EMPLIT (Examinateur)
Miguel MANNA (Président du jury)
Majid TAKI (Rapporteur)
Liste des fichiers attachés à ce document : 
PDF
PhdAnghelVersionFinaleHyperref.pdf(5.5 MB)