Cavités de haute finesse pour la spectroscopie d'absorption haute sensibilité et haute précision : Application à l'étude de molécules d'intérêt atmosphérique.

La haute sensibilité permise par l'emploi des cavités optiques est exploitée pour caractériser la signature spectrale de molécules d'intérêt atmosphérique. Deux méthodologies différentes sont abordées.<br />Tout d'abord, la technique CW-CRDS (Continuous Wave – Cavity Ring Down S...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Motto-Ros, Vincent
Language:FRE
Published: Université Claude Bernard - Lyon I 2005
Subjects:
Online Access:http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011763
http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/06/43/97/PDF/these_VMR.pdf
id ndltd-CCSD-oai-tel.archives-ouvertes.fr-tel-00011763
record_format oai_dc
spelling ndltd-CCSD-oai-tel.archives-ouvertes.fr-tel-000117632013-01-07T18:56:04Z http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011763 http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/06/43/97/PDF/these_VMR.pdf Cavités de haute finesse pour la spectroscopie d'absorption haute sensibilité et haute précision : Application à l'étude de molécules d'intérêt atmosphérique. Motto-Ros, Vincent [PHYS:PHYS:PHYS_ATOM-PH] Physics/Physics/Atomic Physics Cavité optique de haute finesse Peigne de mode Spectroscopie laser de haute sensibilité CRDS CEAS Mesure de coefficients atmosphériques moléculaires La haute sensibilité permise par l'emploi des cavités optiques est exploitée pour caractériser la signature spectrale de molécules d'intérêt atmosphérique. Deux méthodologies différentes sont abordées.<br />Tout d'abord, la technique CW-CRDS (Continuous Wave – Cavity Ring Down Spectroscopie) est utilisée pour étudier l'évolution avec la pression et la température des spectres atmosphériques de la vapeur d'eau dans le proche infrarouge. Cette étude, destinée à calibrer des mesures d'absorption différentielle par Lidar, entre dans le cadre de la mission WALES (Water Vapour Lidar Experiment in Space) proposée par l'Agence Spatiale Européenne. Une attention particulière est portée pour décrire et caractériser le système expérimental.<br />Ensuite, la technique OF-CEAS (Optical Feedback Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy) et ses performances pour la spectroscopie sont mises en évidence avec l'étude de la bande B de l'oxygène dans le rouge. Cette technique repose sur un schéma d'injection avec rétroaction optique (de la cavité vers le laser) qui permet d'augmenter la cohérence de son émission pour mesurer les maxima de transmission des modes même avec des cavités de haute finesse. Une configuration nouvelle permettant ces effets est proposée (la cavité Brewster). Une gamme dynamique sur la mesure d'absorption d'environ cinq ordres de grandeurs est démontrée (1e-5 à 1e-10 /cm) ainsi qu'une sensibilité < 1e-10 /cm/Hz^(1/2). Un schéma d'acquisition mode par mode est employé et permet d'exploiter la linéarité du peigne de mode pour atteindre des hautes précisions sur la fréquence. La pertinence de cette approche est mise en évidence par la mesure de « pressure shifts » de l'oxygène obtenus avec une précision absolue record inférieure à 5*1e-5 cm^(-1)/atm. 2005-12-12 FRE PhD thesis Université Claude Bernard - Lyon I
collection NDLTD
language FRE
sources NDLTD
topic [PHYS:PHYS:PHYS_ATOM-PH] Physics/Physics/Atomic Physics
Cavité optique de haute finesse
Peigne de mode
Spectroscopie laser de haute sensibilité
CRDS
CEAS
Mesure de coefficients atmosphériques moléculaires
spellingShingle [PHYS:PHYS:PHYS_ATOM-PH] Physics/Physics/Atomic Physics
Cavité optique de haute finesse
Peigne de mode
Spectroscopie laser de haute sensibilité
CRDS
CEAS
Mesure de coefficients atmosphériques moléculaires
Motto-Ros, Vincent
Cavités de haute finesse pour la spectroscopie d'absorption haute sensibilité et haute précision : Application à l'étude de molécules d'intérêt atmosphérique.
description La haute sensibilité permise par l'emploi des cavités optiques est exploitée pour caractériser la signature spectrale de molécules d'intérêt atmosphérique. Deux méthodologies différentes sont abordées.<br />Tout d'abord, la technique CW-CRDS (Continuous Wave – Cavity Ring Down Spectroscopie) est utilisée pour étudier l'évolution avec la pression et la température des spectres atmosphériques de la vapeur d'eau dans le proche infrarouge. Cette étude, destinée à calibrer des mesures d'absorption différentielle par Lidar, entre dans le cadre de la mission WALES (Water Vapour Lidar Experiment in Space) proposée par l'Agence Spatiale Européenne. Une attention particulière est portée pour décrire et caractériser le système expérimental.<br />Ensuite, la technique OF-CEAS (Optical Feedback Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy) et ses performances pour la spectroscopie sont mises en évidence avec l'étude de la bande B de l'oxygène dans le rouge. Cette technique repose sur un schéma d'injection avec rétroaction optique (de la cavité vers le laser) qui permet d'augmenter la cohérence de son émission pour mesurer les maxima de transmission des modes même avec des cavités de haute finesse. Une configuration nouvelle permettant ces effets est proposée (la cavité Brewster). Une gamme dynamique sur la mesure d'absorption d'environ cinq ordres de grandeurs est démontrée (1e-5 à 1e-10 /cm) ainsi qu'une sensibilité < 1e-10 /cm/Hz^(1/2). Un schéma d'acquisition mode par mode est employé et permet d'exploiter la linéarité du peigne de mode pour atteindre des hautes précisions sur la fréquence. La pertinence de cette approche est mise en évidence par la mesure de « pressure shifts » de l'oxygène obtenus avec une précision absolue record inférieure à 5*1e-5 cm^(-1)/atm.
author Motto-Ros, Vincent
author_facet Motto-Ros, Vincent
author_sort Motto-Ros, Vincent
title Cavités de haute finesse pour la spectroscopie d'absorption haute sensibilité et haute précision : Application à l'étude de molécules d'intérêt atmosphérique.
title_short Cavités de haute finesse pour la spectroscopie d'absorption haute sensibilité et haute précision : Application à l'étude de molécules d'intérêt atmosphérique.
title_full Cavités de haute finesse pour la spectroscopie d'absorption haute sensibilité et haute précision : Application à l'étude de molécules d'intérêt atmosphérique.
title_fullStr Cavités de haute finesse pour la spectroscopie d'absorption haute sensibilité et haute précision : Application à l'étude de molécules d'intérêt atmosphérique.
title_full_unstemmed Cavités de haute finesse pour la spectroscopie d'absorption haute sensibilité et haute précision : Application à l'étude de molécules d'intérêt atmosphérique.
title_sort cavités de haute finesse pour la spectroscopie d'absorption haute sensibilité et haute précision : application à l'étude de molécules d'intérêt atmosphérique.
publisher Université Claude Bernard - Lyon I
publishDate 2005
url http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011763
http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/06/43/97/PDF/these_VMR.pdf
work_keys_str_mv AT mottorosvincent cavitesdehautefinessepourlaspectroscopiedabsorptionhautesensibiliteethauteprecisionapplicationaletudedemoleculesdinteretatmospherique
_version_ 1716455314779275264