COHERENT LIGHT AMPLIFICATION AND OPTICAL PHASE CONJUGATION WITH PHOTOREFRACTIVE MATERIALS

Résumé
La dépendance entre le champ électrique et l'écartement des franges du transfert d'énergie stationnaire entre deux faisceaux traçants lors de la formation en volume d'un hologramme de phase avec des matériaux photoconducteurs électro-optiques (KNbO₃:Fe²⁺, Bi₁₂(Si,Ge)O₂₀,...) a été étudiée. Les résultats expérimentaux sont comparés avec les expressions théoriques décrivant l'influence de différents champs de charge-espace photoinduits dans des domaines photoréactifs. Un pic d'accroissement exponentiel Ɖ = 15 cm^-1 a été atteint dans le cas de KNbO₃:Fe²⁺ avec un choix approprié de paramètres expérimentaux (tels que l'enregistrement de la longueur d'onde, l'espacement des franges, champ électrique appliqué etc...). Les résultats de la dépendance du champ électrique à la réflectivité du front d'onde ρ dans des expériences de mélange de quatre ondes dégénérées sont rapportés et discutés suivant une analyse théorique similaire à celle des expériences de mélange de deux ondes. Il est montré que des pics de réflectivité avec ρ = 25% ont été atteints pour KNbO₃:Fe²⁺, que des fronts d'onde complexes conjugués peuvent être générés et que des fronts d'onde déformés peuvent être effectivement corrigés par des expériences de mélange de quatre ondes dans KNbO₃:Fe²⁺.

Abstract
The electric field and fringe spacing dependence of the stationary energy transfer between two writing beams in volume phase-hologram formation with photoconductive electro-optic materials (KNbO₃:Fe²⁺, Bi₁₂(Si,Ge)O₂₀,...) has been studied. Experimental results are compared with the theoretical expressions describing the influence of the different photoinduced space-charge fields in photorefractive media. A peak exponential gain of Ɖ = 15 cm^-1 has been reached in KNbO₃:Fe²⁺ for the proper choice of experimental parameters such as recording wavelength, fringe spacing, applied electric field etc.). Results of the electric field dependence of the wavefront reflectivity ρ in degenerate four-wave mixing experiments are reported and discussed in terms of a similar theoretical treatment as the two-wave mixing experiments. It is shown, that peak reflectivities of ρ = 25 percent have been reached for KNbO₃:Fe²⁺, that conjugate complex wavefronts can be generated and that distorted optical wave fronts can be effectively corrected by four-wave mixing experiments in KNbO₃:Fe²⁺.