Spectroscopie d'absorption à deux photons à effet Doppler compensé en cavité laser et en cavité passive : Application à l'étude des molécules SF6 et de SiF₄ par laser à CO₂

Abstract

La spectroscopie d’absorption à deux photons à effet Doppler compensé constitue une méthode puissante pour étudier les états vibrationnels excités des molécules. Son principe repose sur l’exacte compensation de l’effet Doppler lorsque la molécule absorbe simultanément deux photons de même fréquence se propageant dans des directions opposées. Nous avons adapté cette méthode à l’étude de la bande 0 → 2v₃ de la molécule de SF₆ et de SiF₄. L’étude expérimentale a été réalisée dans un premier temps à l’aide d’un laser à CO₂ guide d’onde contenant la cellule d’adsorption dans sa cavité optique. Dans le cas de la molécule de SF₆ plus de quatre cents transitions ont été observées et mesurées avec une résolution d’environ 100 kHz. L’identification de ces transitions a aboutit à la détermination d’un ensemble de paramètre moléculaires. Récemment nous avons réalisé un nouveau spectromètre infrarouge où l’absorption à deux photons sans élargissement Doppler s’effectue dans une cavité résonante Pérot-Fabry extérieure au laser source. Cette nouvelle disposition nous a permis de mettre en évidence l’effet de dispersion d’une transition à deux photons sans effet Doppler, ainsi que le phénomène de bistabilité optique de dispersion dans le domaine infrarouge.