Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 28, Numéro C1, Février 1967
COLLOQUE SUR LES PHONONS ET HYPERSONS
Page(s) C1-84 - C1-98
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1967111
COLLOQUE SUR LES PHONONS ET HYPERSONS

J. Phys. Colloques 28 (1967) C1-84-C1-98

DOI: 10.1051/jphyscol:1967111

LES OSCILLATIONS FORCÉES DANS L'EFFET BRILLOUIN ET L'EFFET BRILLOUIN STIMULÉ

Y. LE CORRE and G. CACHIER

Faculté des Sciences de Paris Travail effectué avec l'aide de la D.R.M.E. et la D.G.R.S.T.


Résumé
On établit les équations de propagation des ondes optique et acoustique couplées dans un milieu électrostrictif en régime stationnaire et sous-incidence oblique. Il y a couplage seulement s'il y a adaptation des vecteurs d'onde, restriction qui est analogue aux conditions de Bragg pour les rayons X. L'effet Brillouin correspond au cas où l'onde acoustique est prédominante. La propagation d'une onde optique est alors analogue à celle des rayons X à travers les plans réticulaires d'un cristal. On retrouve en particulier les caractéristiques de l'effet Borrmann : partage en deux champs d'onde susceptibles d'interférer (solution pendulaire), quadriréfringence, atténuation anormale, trajectoire courbe de l'énergie dans les milieux absorbants, apparition de huit rayons transmis par une lame parallèle pour un seul rayon incident. L'effet Brillouin stimulé correspond au cas opposé où on envoie une onde pompe optique, plus un signal acoustique ou optique. La nature des conditions aux limites, ainsi que la présence éventuelle d'absorption, déterminent si l'on a un mécanisme pendulaire d'interaction ou simplement une solution amplifiée dans l'espace et quel est le transfert d'énergie entre le signal et l'idler.


Abstract
We establish the propagation equations of the optical and acoustical waves coupled in an electrostrictive field in a stationary state and under oblique incidence. There is coupling only under phase matching conditions which is the same limitation as the Bragg conditions for X-rays. The Brillouin effect corresponds to the case when the acoustic wave is predominent. The propagation of an optical wave is then analogous to the one of the X rays through the reticular planes of a crystal. Especially, we find again the characteristics of Borrmann effect : division in two wave fields liable to interfere (pendular solution), quadrirefringence, abnormal attenuation, curved trajectory of the energy in the absorbent fields, appearance of eight rays transmitted by a parallel plate for only one incident ray. The stimulated Brillouin effect corresponds to the opposite case when an optical pump wave is sent plus an acoustical or optical signal. The nature of the boundary conditions as well as the possible presence of absorption determine if there is a pendular interaction mechanism or only a solution amplified in space and what the energy transfer is between the signal and the idler.