APPLICATIONS OF DEGENERATE FOUR-WAVE MIXING TO HIGH RESOLUTION MOLECULAR SPECTROSCOPY AT 10.6 µm

Résumé
La détection d'une onde conjugée engendrée par mélange dégénéré à quatre ondes est présentée comme moyen d'investigation spectroscopique à haute résolution. L'interaction non-linéaire résonante avec des molécules telles que SF₆ et OsO₄ permet l'étude du mode ν₃ de vibration, la réflectivité conjugée à 10,6 µm étant mise en évidence au moyen d'un laser CO₂ continu stable opérant sur les raies P(18), P(16) et P(12). Des réflectivités de 2,8 10^-3 sont mesurées dans SF₆ ; elles n'atteignent que 0,34 10^-3 avec OsO₄. Les raies sans élargissement Doppler sont analysées par comparaison avec l'enregistrement simultané du spectre d'absorption saturée. Le dédoublement de raie dû à la saturation d'une transition à un photon est analysé dans SF₆.

Abstract
CW phase conjugation on the ν₃ vibrational bands of SF₆ and OsO₄ is demonstrated as a means of investigation in high resolution spectroscopy through resonant degenerate four-wave mixing at 10.6 µm by using a stable low power CO₂ laser operating on the P(18), P(16), P(12) lines respectively. Peak reflectivities of 3.8 10^-3 are measured in SF₆. They only reach 0.34 10^-3 in OsO₄. Phase conjugate spectra with 2 MHz, namely sub-Doppler resolutions, are compared with simultaneous recordings of the saturated-absorption spectra over a 80 MHz bandwidth. The saturation splitting encountered on a one-photon transition in SF₆ is also analysed in terms of pressure broadening and pump imbalance.