Brevet FR2672134A1 — publié le 19920731

La présente invention concerne d'une manière gé- nérale des lignes à retard optiques et plus particulière- ment une ligne à retard à rétroréflecteur continûment va- riable destinée à être utilisée avec de très courtes impul- sions. Des expériences à pompage-détection four- nissent une technique analytique appréciable pour l'observation de phénomènes transitoires dans des processus chimiques, physiques ou électroniques En ce qui concerne les thèmes de base, un évènement devant être étudié est dé- clenché par une impulsion "de pompage "t, puis est échantillonné avec une impulsion "de détection", retardée par rapport à l'impulsion de pompage En modifiant le retard entre les impulsions de pompage et de détec- tion, on peut observer la progression du processus dans le temps. La technique de corrélation de deux impulsions est un moyen connu d'exécuter de telles mesures Un train d'impulsions ultra-courtes d'un faisceau laser est subdi- visé en deux parties,dans l'une desquelles est introduit un retard connu, les deux parties étant recombinées soit en amont, soit à l'intérieur du système expérimental Le re- tard est modifié entre des limites prédéterminées de ma- nière à produire une convolution de la réponse à l'autocorrélation des impulsions Habituellement, on modi- fie lentement le retard grâce à l'utilisation d'une plate- forme de translation motorisée ou analogue, et on accumule des données pendant une période relativement long, par exemple 10- 20 mn L'efficacité de cette technique est limitée par la faible vitesse à laquelle le retard peut être modifié Ceci accroît le bruit et empêche l'observation des données en temps réel. Les types indiqués précédemment de phénomènes peuvent être observés en temps réel si l'on peut accroître la vitesse de modification du retard pour les impulsions. Il est nécessaire pour une ligne à retard à balayage répé- titif à grande vitesse, de produire des retards variables d'une durée égale ou supérieure à l'effet en cours d'examen, de manière à réduire au minimum le bruit et à permettre une variation rapide du retard par rapport aux lignes à retard de l'art antérieur. Une ligne à retard, qui permet une modification du retard à une vitesse plus rapide que cela n'était pos- sible jusqu'alors, permet d'effectuer des mesures avec des améliorations importantes du rapport signal/bruit, grâce à une exploration rapide et répétitive du retard et une for- mation rapide et répétitive de la moyenne des données col- lectées, avec ou sans la nécessité d'une détection sensible de phase C'est pourquoi, pendant le même temps que ce qui était nécessaire auparavant pour effectuer une exploration lente, on peut exécuter un grand nombre de milliers d'explorations rapides et former la moyenne des données En outre, une source substantielle de bruit, les variations lentes de l'intensité du laser dans le temps, qui posaient un grave problème lorsqu'on utilisait des ex- plorations de longue durée, peuvent être réduites à zéro par formation de la moyenne ou être éliminées par filtrage, ce qui produit des rapports signal/bruit élevés. Deux caractéristiques souhaitables d'exploration, qui étaient cependant jusqu'alors antagonistes, sont four- nies par la présente invention, à savoir des vitesses éle- vées d'exploration et des variations relativement impor- tantes du retard Auparavant, des dispositifs et procédés connus pour déplacer des éléments optiques dans une ligne à retard, comme par exemple une translation d'une bobine mo- bile, des vibreurs, des paires de miroirs rotatives et des prismes en toit rotatifs pouvaient fournir une vitesse re- lativement rapide d'exploration, mais seulement sur une courte distance Les techniques connues pour produire des variations importantes de distance incluent des moteurs et des vilebrequins, des cames, des vis mères à déplacement alternatif utilisées pour entraîner un coulisseau dépla- çable linéairement, et des coulisseaux, tous ces éléments fournissant les distances importantes requises, mais seule- ment à de faibles vitesses. En outre, il faut apporter une considération par- ticulière aux éléments optiques utilisés pour retarder de courtes impulsions d'une durée inférieure à 100 femtose- condes Des dispositifs d'exploration par balayage connus, qui utilisent des prismes en toit, des rétroréflecteurs massifs, des lentilles en verre et des filtres ou n'importe quel matériau réfringent placé dans le trajet du faisceau introduisent des déformations indésirables, lorsqu'ils sont utilisés dans des systèmes impulsionnels avec de courtes duréesd'impulsion. De façon abrégée, conformément à une forme de réalisation actuellement préférée de la présente invention, une ligne à retard optique pour des impulsions ultra- courtes comprend: un premier rétroréflecteur à surface frentalecreuse; un second rétroréflecteur à surface fn-aiue cae disposé par rapport au premier rétroréflecteur frontal creux de ma- nière qu'un faisceau de lumière soit réfléchi plusieurs fois entre les premier et second rétroréflecteurs; des moyens de translation couplés à au moins l'un des premier et second rétroréflecteurs pour régler la dis- tance entre les rétroréflecteurs le long d'une ligne pa- rallèle au faisceau de lumière réfléchi lorsqu'il pénètre dans les rétroréflecteurs et en sort; des moyens d'entrée pour introduire un faisceau de lumière dans la ligne à retard parallèlement au premier axe optique de manière que le faisceau de lumière soit ré- fléchi une pluralitéde fois entre les premier et second rétroré- flecteurs; et des moyens de sortie pour diriger le f ais- ceau de lumière hors de la ligne à retard. Conformément à un autre aspect de la présente in- vention, l'un des éléments de la ligne à retard est monté sur un dispositif de translation à grande distance et à grande vitesse servant à déplacer l'élément sur un trajet linéaire et comportant une plateforme fixe; un galvanomètre monté sur la plateforme fixe et possédant un arbre de sor- tie pivotable dont l'axe de rotation est perpendiculaire à la direction désirée de déplacement linéaire d'un coulisseau; un coulisseau translatable monté sur la plate- forme fixe de manière à se déplacer linéairement dans une direction désirée; des moyens de montage sur le coulisseau pour re- cevoir l'élément mobile de la ligne à retard; des moyens à came montés sur l'arbre de sortie des moyens formant galvanomètre; et une bande tendue raccordée rotation de l'arbre du galvanomètre. Selon un autre aspect, la présente invention concerne un actionneur sur longue distance, se déplaçant de façon répétitive à grande vitesse,pour un élément déplaçable d'une ligne à retard optique, caractérisé en ce qu'il com- prend des moyens en forme de plateforme fixe; des moyens en forme de coulisseau translatable montés aux premiers moyens en forme de plateforme pour avoir un déplacement linéaire dans une direction désirée; des moyens de montage présents sur les moyens formant coulisseau et servant à recevoir l'élément mobile de la ligne à retard; des moyens formant galvanomètre montés sur les moyens formant plateforme fixe et possédant un arbre de sortie rotatif dont l'axe de rotation est perpendiculaire à la direction désirée de déplacement linéaire des moyens formant coulisseau; des moyens à came montés sur l'arbre de sortie; et des moyens en forme de bande tendue raccordés entre les moyens en forme de plateforme fixe et les moyens for- mant coulisseau et entraînés par les moyens à came pour dé- placer les moyens formant coulisseau en réponse à la rota- tion de l'arbre du galvanomètre. Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé pour effectuer des mesures à résolution temporelle de processus physiques, chimiques, biologiques et électro- niques, qui peuvent être déclenchés par une impulsion de pompage et observés au moyen d'une impulsion de dé- tection, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: a diriger un train de paires d'impulsions, for- més d'une impulsion de pompage et d'une impulsion de détection retardée dans le temps, pendant le processus; b modifier le retard entre l'impulsion de pom- page et l'impulsion de détection, de manière que de multiples observations en chevauchement soient exécutées pendant une gamme de retards; c former la moyenne des observations multiples; et d mettre en corrélation les observations moyennes avec le retard variable pour fournir des mesures du processus avec une résolution temporelle. Selon un autre aspect, l'invention concerne un autocorrélateur, caractérisé en ce qu'il comporte un diviseur de faisceau servant à recevoir un train d'impulsions de lumière d'entrée produisant chacune deux faisceaux de sortie, un rétroréflecteur à surfae frama 2 e c^Se fixe disp de manière à réfléchir un premier des deux faisceaux de sortie en arrière vers le diviseur de faisceau; une ligne à retard optique du type mentionné, disposée de manière à réfléchir un second des deux faisceaux de sortie en arrière vers le diviseur de faisceau,ce dernier produisant des troisième et aqatrième faisceaux de sortie; et des moyens détecteurs sensibles au quatrième faisceau de sortie pour produire un signal de sortie, ca- ractérisés par une amplitude associée au degré de chevau- chement des impulsions dans les premier et second faisceaux de sortie, telle que ces faisceaux forment en combinaison le quatrième faisceau de sortie. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexé, sur lesquels: la figure 1 représente une vue schématique d'une ligne à retard optique selon un aspect préféré de la présente invention; la figure 2 représente une vue de face des ré- troréflecteurs de la figure 1; la figure 3 représente une vue en élévation la- térale d'un dispositif de translation sur grande distance et à grande vitesse pour la ligne à retard selon la pré- sente invention; la figure 4 représente une vue en perspective de la bande tendue de la figure 3; la figure 5 représente un graphique illustrant la performance du dispositif de translation représenté sur la figure 4; la figure 6 représente un dispositif de trans- lation à électroaimant; la figure 7 représente un système d'autocorré- lateur/dispositif d'exploration par balayage dans lequel la ligne à retard selon la présente invention peut être utili- sée; et la figure 8 représente une autre forme de réa- lisation d'un dispositif de déplacement d'un rétroréflec- teur, conforme à l'invention. Une ligne à retard conforme à une forme de réali- sation actuellement préférée de la présente invention est représentée sous forme schématique sur les figures 1 et 2. En référence tout d'abord à la figure 1, la ligne à retard, désignée d'une manière générale par la ré- férence (i 10),comprend un premier rétroréflecteur à surface frontale de Référence creuse (i 21 et un second rétroréflecteur à surface fron- tale de préférence creuse, découpée avec une forme cylin- drique de manière à posséder une faible-masse(i 4), ces rétroré- flecteurs étant représentés chacun selon une vue en forme de coupe schématique Le premier rétroréflecteur ( 121 com- porte une ouverture d'entrée t 6 j, présente à son sommet et servant à admettre un faisceau de lumière d'entrée dans la ligne à retard Le faisceau d'entrée est introduit d'une manière générale le long de l'axe optique central de symétrie du rétroréflecteur ( 12) Le rétroréflec- teur ( 14) est disposé de telle sorte que son axe optique cen- tral de symétrie est parallèle, mais décalé,par rapport à l'axe de symétrie du rétroréflecteur C 12), de sorte que le faisceau d'entrée rencontre initialement et est réfléchi par l'une des surfaces de miroir du rétroréflecteur ( 1 4 La figure 2 représente chacun des deux réflec- teurs 121 et ( 14) selon une vue de face, tels qu'ils apparaî- traient à un observateur debout entre les rétroréflecteurs et regardant l'un ou l'autre de ces rétroréflecteurs Le point d'entrée, le point de sortie et des points de ré- flexion intermédiaire du faisceau de lumière sur les sur- faces de miroir des rétroréflecteurs sont représentés respectivement par les petits cercles contenant des points, par des cercles contenant des x et par des cercles vides Par conséquent le faisceau d'entrée frappe tout d'abord la première surface Q 20) du rétroréflecteur C 14) est réfléchi à partir de la surface C 22,Len direction de la surface ( 24) et est renvoyée, à partir de là, vers le rétroréflecoen ( 12) le long d'une ligne parallèle à la ligne d'entrée A titre de commodité, on a représenté la progression du faisceau de lumière depuis l'ouverture d'entrée jusqu'à la sortie de la ligne à retard, successivement par les lettres a à p Un petit miroir frontal de sortie Q 30) est disposé entre les ré- troréflecteurs de manière à diriger le faisceau de sortie ves un point d'utilisation. Comme mentionné précédemment, dans la présente invention, on préfère utiliser des rétroréflecteurs à surface fr I- tale creuse présence d'un matériau optique entre les surfaces réfléchissantes du rétrof lecteur C 12) et du rétro- f lecteur ( 14) peut déformer les impulsions ultracourtes pour lesquelles la présente invention est particulièrement ap- propriée, en raison de l'introduction d'une dispersion de vitesse de groupe, qui tendrait à étirer une impulsion dans la gamme de quelques femtosecondes Par conséquent, de préférence conformément à l'invention il ne faut pas utili- ser des rétroréflecteurs massifs, des cubes et des prismes d'encoignure, sauf si ces effets peuvent être tolérés ou compensés En outre, on peut fabriquer des rétroréflecteurs creux avec une masse nettement plus faible que l'un quel- conque des rétroréflecteurs massifs mentionnés précé- demment, et par conséquent on peut les déplacer plus rapi- dement en appliquant des forces plus faibles que dans le cas de rétroréflecteurs massifs possédant des dimensions équivalentes. De préférence, la variation de la longueur du trajet et par conséquent la variation du retard sont pro- duites au moyen du déplacement de l'un des rétroréflecteurs par rapport à l'autre Par exemple, conformément à un as- pect préféré de l'invention, le rétroréflecteur C 14) est dé- placé le long de son axe optique comme représenté par une flèche double ( 32) sur la figure 1 La variation du retard est fonction à la fois de la distance à travers laquelle le ré- troréflecteur C 14) est déplacé, et du nombre de réflexions du faisceau de lumière, qui apparaissent entre les rétroré- flecteurs Par exemple, si le rétroréflecteur ( 14) est dé- placé sur une distance de 1 cm et si six réflexions se pro- duisent comme représenté sur la figure 1, la variation de la longueur totale du trajet optique est de 6 cm Ceci est équivalent à une modification du retard, d'environ 200 pi- cosecondes On peut accroître la variation du retard en augmentant la distance de déplacement d'un rétroréflecteur par rapport à l'autre ou en augmentant le nombre des ré- flexions Cependant, on ne peut pas accroître le nombre des réflexions d'une manière illimitée, étant donné que les faisceaux de lumière utilisés dans des expériences du type sur lequel porte la présente invention, ont des dimen- sions finies La production d'un nombre excessif de ré- flexions introduirait des pertes qu'il est préférable d'éviter. Comme mentionné précédemment, dans de nombreux cas, il est souhaitable de modifier de façon répétitive le retard optique, d'une limite inférieure à une limite supé- rieure, à la fréquence de quelques hertz pour rendre pos- sible d'observation du processus en cours en temps réel, tout en réduisant simultanément l'effet de bruit par forma- tion de la moyenne des données collectées pendant des ba- layages répétitifs Le déplacement rapide et répétitif de l'un des rétroréflecteurs ou des deux rétroréflecteurs doit être effectué d'une manière qui ne modifie pas les propriétés, la position ou la direction de pointage du faisceau Ces considérations imposent à la conception du système, des con- traintes qui sont surmontées grâce au présent dispositif de translation sur longue distance et à grande vitesse servant à déplacer un élément mobile d'une ligne à retard optique. L'utilisation de rétroréflecteurs disposés face à face et de réflexions multiples réduit fortement les exigences im- posées au dispositif de translation, en particulier en ce qui concerne les déformations des rétroréflecteurs, provo- quées par le déplacement Une forme de réalisation préférée d'un dispositif de translation sur grande distance et à grande vitesse conforme à la présente invention est repré- sentée sur la figure 3 Le rétroréflecteur fixe C( 12) est sup- porté par des moyens classiques, non représentés Le rétro- réflecteur mobile 14 est monté à une extrémité d'un coulis- seau miniature ( 40) supporté par des billes ou des rouleaux croisés et qui est monté de manière à avoir un déplacement alternatif dans le support ( 42) On peut également utiliser un coulisseau supporté par le l'air Le rétroréflec- teur ( 14) peut être monté à i'extrémité libre du rail de coulis- seau, par n'importe quel moyen approprié Le rétroréflec- teur ( 14) doit être fixé rigidement à l'extrémité du rail. De préférence, le rétroréflecteur est collé ou fixé fermement d'une autre manière à un support, qui est vissé à l'extrémité du rail de couiisseau ch glissière ( 42) est fixée rigi- dement à une console rigide ( 46) en forme générale de L Un galvanomètre, comme par exemple le galavanomètre connu sous la désignation General Scanning G 325 DT, est fixé rigidement à la console ( 46), par exemple au moyen de boulons( 50) Un arbre de sortie pivorable ( 54 \ du galvanomètre traverse la console 46) et est disposé en surplomb au-dessus de la glis- sière ( 42). Une came allongée de faible masse( 56) est fixée à l'arbre 54) La came C 56) possède une face extérieure C 58) se présentant sous la forme d'un arc de cercle ayant un rayon égal à la distance entre l'arbre de sortie et la surface supérieure du rail de coulisseau Q 4 O>une bande tendue Q 60) est rac- cordée à la glissière L 42) La bande tendue 60) est représen- tée selon une vue en perspective sur la figure 4 et com- prend des première et seconde parties terminales ( 62,68) fixées à des points espacés sur le rail de coulisseau ( 401,par emte à l'aide de boulons 66,70 Une fente centrale 072) permet à il l'extrémité( 68)de passer à travers le centre de la bande tendue La bande tendue s'étend autour de la périphérie ex- térieure de la came ( 56), et la tension est maintenue au moyen d'un organe réglable de mise en tension ( 80), qui est logé de préférence dans une ouverture taraudée Q 82) ménagée dans le corps de la came Q 56) De préférence, la bande tendue est formée par une tôle pour cales en acier inoxydable d'une épaisseur de 0,1 mm Telle qu'elle est utilisée ici, l'expression "bande tendue" inclut également un fil ou un câble tendu ou analogue. Lorsque la came ( 56) tourne, elle déplace le cou- lisseau dans les deux sens, ce qui réduit le glissement et le jeu Le déplacement du coulisseau est linéaire par rap- port à l'angle de rotation de l'arbre de sortie proprotion- nellement au rayon de la came. De préférence, la masse de la came ( 56) est réduite en-ménageant des trous traversants i 86 J. Conformément à une forme de réalisation prise à titre d'exemple de l'invention, la came ( 56) possède u-n pmjc- tion de 3,81 cm et par conséquent l'arc de cercle C 58)pos- sède un rayon égal à 3,81 cm L'arbre du galvanomètre se déplace sur un angle de plus ou moins 17,5 à des fré- quences inférieures à 30 Hz Ce déplacement angulaire pro- voque un déplacement de translation de 23 mm crête-à-crête. Une ligne à retard repliée quatre fois et qui comporte un rétroréflecteur monté sur le rail de ncti iis provoque une varia- tion du retard de 307 picosecondes, lorsqu'elle est utili- sée avec ce dispositif de translation. De préférence, l'unité d'entraînement du galvano- mètre est raccordée en un circuit en boucle fermée qui com- porte également un capteur classique (non représenté) monté sur l'arbre du galvanomètre pour délivrer un signal de sor- tie analogique de position Une unité d'entraînement du galvanomètre du type désigné dans le commerce par General Scanning CX 6325 a été utilisée avec succès dans le cadre de la présente invention Dans une forme de réalisation prise à titre d'exemple de l'invention, dans laquelle la charge du rétroréflecteur possède un moment d'inertie évalué à en- viron 150 grammes-centimètre carré, l'ensemble combiné possède une fréquence de résonance mécanique de 30 Hz au- dessus de laquelle on observe une limitation à 2 pôles jus- qu'à 180 Hz, o est situé le pôle du système électronique de servocommande De préférence, la réponse est presque amortie de façon critique de sorte que le dispositif d'ex- ploration par balayage peut être entraîné à travers la résonance avec une très faible surmodulation d'amplitude. L'unité d'entraînement du galvanomètre reçoit un signal d'entrée analogique servant à programmer le déplace- ment et fournit un signal de sortie de position analogique, qui est très précis et associé linéairement à l'angle de l'arbre Il est important que l'arbre reste étroitement ac- couplé au coulisseau et, lorsque c'est le cas, la tension de position est associée linéairement au retard optique, et des données correspondant au retard sont disponibles ins- tantanément Dans une forme de réalisation particulièrement préférée de l'invention, le signal de commande analogique produit l'axe des temps sur un oscilloscope, dont la dévia- tion verticale est couplée à la sortie de l'impulsion de détection, et les données peuvent être observées en temps réel. La figure 5 représente la linéarité et la préci- sion de calibrage du retard optique en fonction de la ten- sion de position du dispositif de translation de la figure 3 On a fait fonctionner le dispositif de translation sur un trajet d'une longueur totale de 23 mm, à une cadence de Hz Le calibrage est linéaire, à moins de 0,02 %, dans la plage complète, qui inclut les extrémités du balayage. L'erreur est représenté en picosecondes à travers la mûre plage de tensions de position,sur le même graphique sur la figure 5. Bien que le dispositif de translation du galvano- mètre, représenté sur la figure 4, représente la structure * actuellement préférée pour commander la position et le dé- placement du rétroréflecteur mobile, on peut également uti- liser d'autres formes de ce dispositif de translation Par exemple, sur la figure 6 on a représenté un dispositif de translation à électroaimant Le dispositif de translation désigné d'une manière générale par( 90) comprend un enroule- ment d'électroaimant ( 92), qui est de préférence un enroule- ment à spires multiples, formé sur un mandrin classique al- longé ( 93) ou analogue, et comportant au moins des premier et second conducteurs (non représentés) servant à raccorder l'électroaimant à une source de commande électrique Un noyau mobile linéairement ( 94) est disposé de manière à se déplacer le long d'un axe principal de l'électroaimant ( 92) selon un déplacement en va-et-vient, comme indiqué par la flèche double L 96) De préférence, des paliers linéaires d'extrémité( 98 et O oo) de type classique supportent un noyau ( 94) par rapport au mandrin 93 et limitent le déplacement du noyau à un déplacement linéaire sur l'axe principal de l'électroaimant Il est souhaitable que des paliers C 98) et C 100) limitent le déplacement du noyau d'une manière aussi précise que possible, à un déplacement en ligne droite le long de l'axe. De préférence, le noyau ' 4) est sollicité vers une position centrée de repos, par un ressort ou une paire de ressorts ( 1025 et 04, qui peuvent, comme cela est représenté, être enroules de préférence en des sens opposés Une chicane centrale mobile Q 106) est fixée au noyau ( 94) et s'applique contre une extrémité de chacun des ressorts Q 102) et ( 104). L'autre extrémité de chaque ressort est en contact respec- tivement avec les paliers ( 98 >et a 100). Conformément à un autre aspect de l'invention, les ressorts ( 102) et ( 104) peuvent être remplacés en totalité ou en partie par deux électroaimants opposés L'électroai- mant a une seule 'xbi( e 94st M i pr uxe semnte d'électroaimant à deux bobines enroulées en des sens opposés, chaque bobine d'iélectroaimant tendant à déplacer le noyau ( 941 en sens opposé Le déplacement du noyau est commandé au moyen d'une modification des signaux envoyés aux deux enroulements de l'électroaimant. Dans les deux formes de réalisation, le noyau 96) est de préférence bloqué contre tout déplacement, hormis un déplacement linéaire, le long de l'axe En particulier, il est préférable que le noyau( 94 s Dit contraint contre tout mou- vement de rotation, par exemple en donnant au noyau la forme d'unebarre triangulaire ou rectan- gulaire allongée, dont la rotation peut être commandée de façon pratique par l'agencement de paliers ( 98) et 100 > possédant respectivement des formes appropriées. Conformément à un autre aspect de la présente in- vention, telle que représentée sur la figure 8, un rétroré- flecteur déplaçable( 4)est monté sur un coulisseau linéaire 101) contraint à se déplacer suivant une ligne droite sur une table ( 104 Une roue d'entraînement C 103) est entraî- née autour d'un arbre C 10 o, par un moteur ou analogue, non représenté La roue d'entraînement ( 03) est raccordée au ré- troréflecteur mobile C 14) par une liaison ( 05 > qui réunit le pivot excentré & 06) situé sur la roue d'entraînement C 103) au pivot C 107)situé sur le rétroréflecteur mobile ( 14, Lorsque la roue L 4) tourne dans le sens représenté par la flèche C 09 % le rétroréf lecteur déplaçabile( 14 s d'iar en va-et-vient selon un mouvement général sinusoïdal par rapport à la table ( 02) Le mouvement de rotation de la roue ( 103) est de ce fait transformé en un déplacement linéaire. La ligne à retard optique de la présente invention a une application particulière dans un autocorré- lateur/dispositif d'exploration par balayage à pom- page et détection, comme représenté sur la figure 7. L'autocorrélateur/dispositif d'exploration par balayage est représenté sous forme schématique Un train d'impulsions délivré par un laser ou analogue délivrant des impulsions de courte largeur pénètre suivantle rayon ( 110 et est réfléchi par un miroir ( 112), sur un angle de 90 , en direction d'un diviseur de faisceau C 11)6 Une première partie du faisceau divisé ( 120) se propage en direction d'un rétroréflecteur creux fixe ( 122) La seconde partie du faisceau divisé ( 124) pénètre dans une ligne à retard contormenent à la présente in- vention, à travers une aiernie 281 ménagée dans un rétroréflec- teur fixe ( 130) et est réfléchie plusieurs fois entre le ré- troréflecteur fixe et un rétroréflecteur m Dbile_ 4 Le fais- ceau de sortie est dirigé en retour par le miroir ( 136) Es le divisr de faisceau C 116 j Le rayon Q 140) sortant de la ligne à retard est combiné au rayon ( 142) provenant du rétroréflecteur creux fixe ( 122) pour former un premier faisceau de sortie 6501 qui est dirigé vers un détecteur par un miroir ( 152 une lentille ( 154), un cristal de doublement ( 156 un filtre 158 servant à bloquer l'haronique fondamental et à laisser passer le second harmonique, et un détecteu ( 16 g L'autre faisceau combiné 164 est, dirigé par un miroir( 166) vers système expérimental de pompage et de détection L'autocorrélateur représenté sur la figure 7 possède un certain nombre d'avantages par rapport à d'autres types d'autocorrélateurs Une paire de miroirs rotatifs ou des corrélateurs à prisme en toit ne peuvent pas utiliser des rétroréflecteurs, et par consé- quent sont sensibles à un désalignement par rapport au plan de déplacement du réflecteur mobile Des rétroréflecteurs de paire de miroirs rotatifs possèdent un cycle d'utilisation réduit, étant donné que le faisceau laser est éloigné du système optique pendant une partie impor- tante de la rotation du miroir rotatif Dans des autocorré- lateurs formés de blocs de verre rotatifs, la valeur de la dispersion du faisceau varie dans le temps et par consé- quent ne peut pas être entièrement compensée Un autre in- convénient des autocorrélateurs optiques rotatifs de l'art antérieur tient au fait que, étant donné que le faisceau balaye la surface des différents éléments optiques de l'autocorrélateur, toute imperfection ou élément de pous- sière intervient dans la moyenne des données. L'autocorrélateur représenté sur la figure 7 met à profit la possibilité de la ligne à retard optique à exécuter des balayages rapides pendant de longues durées de retard. En faisant la moyenne de balayages successifs, on peut obtenir un rapport signal/bruit nettement amélioré. Pendant la durée nécessaire pour un balayage lent avec des lignes à retard de l'art antérieur, un nombre important de milliers de balayages rapides peut être exécuté et leur moyenne peut être formée Les variations lentes de l'intensité de la source, qui limitent la précision des ba- layages lents, peuvent être annulées par formation de la moyenne sur un nombre élevé de balayages Le bruit de laser est de beaucoup inférieur de 40 d B à 10 hertz, qu'il ne l'est à 0,1 hertz Un amplificateur de verrouillage transmet un bruit à 1 hertz lors d'un balayage lent, mais rejette un tel bruit lors d'un mode de balayage rapide, lorsqu'on uti- lise la ligne à retard -de la présente invention Par conséquent, on peut obtenir des améliorations du rapport signal/bruit d'au moins 40 d B lorsqu'on utilise la ligne à retard de l'invention. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec une forme de réalisation actuellement préférée, les usagers de la technique admettront que l'on peut y apporter de nombreuses modifications et changements sans sortir de l'esprit et du cadre réels de l'inventionqui par conséquent est censée être définie uniquement par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1 Ligne à retard optique ( 10; 110) pour des impulsions ultra-courtes, caractérisée en ce qu'elle comprend: un premier rétroréflecteur à surface frontale creuse ( 12); un second rétroréflecteur à surface frontale creuse ( 14) disposé par rapport au premier rétroréflecteur à surface frontale creuse ( 12) de manière qu'un faisceau de lumière soit réfléchi plusieurs fois entre les premier et second rétroréflecteurs; des moyens de translation ( 60; 40; 90) couplés à au moins l'un des premier et second rétroréflecteurs ( 12,14) pour régler la distance entre les rétroréflecteurs le long d'une ligne parallèle au faisceau de lumière réfléchi lorsqu'il pénètre dans les rétroréflecteurs ( 12,14) et en sort; des moyens d'entrée ( 16) pour introduire un faisceau de lumière dans la ligne à retard ( 10,110) parallèlement au premier axe optique de manière que le faisceau de lumière soit réfléchi une pluralité de fois entre les premier et second rétroréflecteurs ( 12,14); et des moyens de sortie ( 30) pour diriger le faisceau de lumière hors de la ligne à retard. 2 Ligne à retard optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premier et second rétroréflecteurs ( 12,14) sont décalés et en ce que les moyens d'entrée ( 16) comprennent un premier miroir réflecteur faisant partie d'au moins l'un desdits rétroréflecteurs à surface frontale creuse. 3 Ligne à retard optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premier et second rétroréflecteurs ( 12,14) sont décalés et en ce que les moyens de sortie ( 30) comprennent un premier miroir réflecteur faisant partie d'au moins l'un desdits rétroréflecteurs à surface frontale creuse. 4 Ligne à retard optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'entrée ( 16) comprennent une ouverture formée à un sommet de l'un des premier ou second rétroréflecteurs à surface frontale creuse pour recevoir un faisceau d'entrée parallèle à l'axe du rétroréflecteur mobile ( 14). Ligne à retard optique selon la revendication 4, caractérisée en ce que le faisceau d'entrée pénètre parallèlement à l'axe du rétroréflecteur mobile ( 14). 6 Ligne à retard optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite pluralité de fois est égale au moins à 4. 7 Ligne à retard optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de sortie ( 30) comprennent un miroir disposé entre les premier et second rétroréflecteurs ( 12,14). 8 Ligne à retard optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de translation comprennent: un coulisseau ( 40) déplaçable dans une direction parallèle à la direction du faisceau d'entrée; et des moyens de montage d'un des premier ou second rétroréflecteurs ( 12,14) au coulisseau. 9 Ligne à retard optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de translation comprennent en outre: des moyens en forme de plateforme fixe ( 42), sur lesquels le coulisseau ( 40) est monté; des moyens formant galvanomètre montés sur les moyens en forme de plateforme fixe ( 42) et possédant un arbre de sortie pivotable ( 54) dont l'axe de rotation est perpendiculaire à l'axe du rétroréflecteur mobile ( 14); des moyens à came ( 56) montés sur l'arbre de sortie ( 54); et des moyens en forme de bande tendue ( 60) raccordés aux moyens formant coulisseau ( 40) et entraînés par les moyens à came ( 56) pour déplacer les moyens formant coulisseau ( 40) en réponse à la rotation de l'arbre du galvanomètre. 10 Ligne à retard optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un ou l'autre des rétroréflecteurs ( 12,14) ou les deux rétroréflecteurs ( 12,14) sont remplacés par des miroirs à surface frontale. 11 Ligne à retard optique ( 10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de translation ( 90) comprennent: des moyens formant électroaimant ( 92); des moyens formant noyau mobile ( 94) montés de manière à se déplacer linéairement par rapport aux moyens formant électroaimant ( 92); des moyens de montage pour la fixation au moins de l'un des premier et second rétroréflecteurs ( 12,14) aux moyens formant noyau ( 94); et des moyens de sollicitation ( 102,104) associés de façon opérationnelle avec moyens formant électroaimant ( 92) et les moyens formant noyau mobile ( 94) pour solliciter ces moyens formant noyau ( 94) à l'encontre dudit déplacement linéaire. 12 Ligne à retard optique selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens sensibles à l'un des moyens formant électroaimant ( 92) et des moyens formant noyau mobile ( 94) pour délivrer un signal de position électrique relatif à la position d'au moins un rétroréflecteur qui est fixé aux moyens formant noyau ( 94). 13 Ligne à retard optique selon la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens de sollicitation ( 102, 104) comprennent des moyens en forme de ressorts. 14 Ligne à retard optique selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens en forme de ressorts comprennent des moyens en forme de ressorts hélicoïdaux ( 102,104) possédant un axe aligné avec un axe des moyens formant électroaimant ( 92). Ligne à retard optique selon la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens de sollicitation comprennent des moyens formant électroaimant de sollicitation servant à créer une force, dirigée en sens opposé, aux moyens formant noyau. 16 Autocorrélateur, caractérisé en ce qu'il comporte: un diviseur de faisceau ( 116) servant à recevoir un train d'impulsions de lumière d'entrée produisant chacune deux faisceaux de sortie ( 120,124), un rétroréflecteur à surface frontale creuse ( 122) disposé de manière à réfléchir un premier des deux faisceaux de sortie en arrière vers le diviseur de faisceau ( 116); une ligne à retard optique ( 110) selon la revendication 1, disposée de manière à réfléchir un second des deux faisceaux de sortie en arrière vers le diviseur de faisceau ( 116), ce dernier produisant des troisième et quatrième faisceaux de sortie ( 164; 150); et des moyens détecteurs ( 156,158,160) sensibles au quatrième faisceau de sortie ( 150) pour produire un signal de sortie, caractérisé par une amplitude associée au degré de chevauchement des impulsions dans les premier et second faisceaux de sortie ( 120,124), telle que ces faisceaux forment en combinaison le quatrième faisceau de sortie ( 150). 17 Autocorrélateur selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens détecteurs ( 156,168,160) comprennent un cristal de doublement ( 156) et un filtre ( 158) pour la fréquence fondamentale. 18 Autocorrélateur selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens détecteurs ( 156,158,160) comprennent un photodétecteur. 19 Autocorrélateur selon la revendication 16, caractérisé en ce que le rétroréflecteur à surface frontale creuse fixe ( 122) et la ligne à retard optique ( 110) sont disposés de sorte que les premier et second faisceaux de sortie ( 120,124) sont décalés verticalement l'un par rapport à l'autre lorsqu'ils sont recombinés au diviseur de faisceau ( 116). Autocorrélateur selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens de translation tels qu'indiqués dans la revendication 1 comprennent en outre: des moyens en forme de plateforme fixe ( 42), sur lesquels le coulisseau ( 40) est monté; des moyens formant galvanomètre montés sur les moyens en forme de plateforme fixe et possédant un arbre de sortie pivotable ( 54) dont l'axe de rotation est perpendiculaire à l'axe du rétroréflecteur mobile; des moyens à came ( 56) montés sur l'arbre de sortie ( 54); et des moyens en forme de bande tendue ( 60) raccordés aux moyens formant coulisseau ( 40) et entraînés par les moyens à came ( 56) pour déplacer les moyens formant coulisseau ( 40) en réponse à la rotation de l'arbre ( 54) du galvanomètre. 21 Ligne à retard optique selon la revendication 16, caractérisée en ce que les moyens de translation comprennent: des moyens formant électroaimant ( 92); des moyens formant noyau mobile ( 94) montés de manière à se déplacer linéairement par rapport aux moyens formant électroaimant ( 92); des moyens de montage pour la fixation d'au moins l'un des premier et second rétroréflecteurs ( 12,14) aux moyens formant noyau ( 94); et des moyens de sollicitation ( 102,104) associés de façon opérationnelle aux moyens formant électroaimant ( 92) et aux moyens formant noyau mobile ( 94) pour solliciter les moyens formant noyau à l'encontre dudit déplacement linéaire. 22 Ligne à retard optique selon la revendication 21, caractérisée en ce que les moyens de sollicitation ( 102,104) comprennent des moyens en forme de ressorts. 23 Ligne à retard optique selon la revendication 22, caractérisée en ce que les moyens en forme de ressort ( 102,104) comprennent des moyens en forme de ressorts hélicoïdaux possédant un axe aligné avec un axe des moyens formant électroaimant ( 92). 24 Ligne à retard optique selon la revendication 22, caractérisée en ce que les moyens de sollicitation comprennent des moyens formant électroaimant de sollicitation disposés par rapport aux moyens formant électroaimant de manière à créer une force, dirigée en sens opposé, aux moyens formant noyau. 25 Ligne à retard optique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de translation comprennent une roue d'entraînement rotative ( 103); une barre d'entraînement ( 105) dont une extrémité est raccordée, de manière à pouvoir pivoter, à la roue d'entraînement ( 103) et dont l'autre extrémité est accouplée, de manière à pouvoir pivoter, à l'un au moins ( 14) desdits premier et second rétroréflecteurs ( 12,14); et des moyens ( 101,102) contraignant au déplacement au moins l'un ( 14) des premier et second rétroréflecteurs ( 12,14) le long d'une ligne. 26 Ligne à retard optique selon la revendication 25, caractérisée en ce que les moyens ( 101,102) contraignant au déplacement rectiligne comprennent une table linéaire translatable ( 101). 27 Ligne à retard optique selon la revendication 16, caractérisée en ce que les moyens de translation comprennent: une roue d'entraînement rotative ( 103); une barre d'entraînement ( 105) dont une extrémité est raccordée, de manière à pouvoir pivoter, à la roue d'entraînement ( 103) et dont l'autre extrémité est couplée, de manière à pouvoir pivoter, à l'au au moins ( 14) des premier et second rétroréflecteurs ( 12,14); et des moyens ( 101,102) contraignant au déplacement au moin% l'un ( 14) des premier et second rétroréflecteurs ( 12,14) le long d'une ligne. 28 Ligne à retard optique selon la revendication 27, caractérisée en ce que les moyens ( 101,102) contraignant au déplacement comprennent une table translatable linéairement ( 101).