Brevet FR2676289A1 — publié le 19921113

La présente invention concerne, en général, la génération paramétrique optique et, plus particulièrement, un procédé et un appareil destinés à produire un accord large de sources paramétriques optiques qui produisent une énergie en mode longitudinal unique dans une large variété de fréquences. La conversion de la lumière d'une fréquence en une autre dans des cristaux optiques en utilisant des non linéarités quadratiques induites s'effectue par un processus d'interaction à trois ondes qui a été décrit par John David Bierlein et Thurman Eugene Gier dans le brevet US-A-3 949 323 La conversion de la lumière d'une fréquence en une autre en utilisant le terme de non linéarité quadratique de la polarisation induite dans un milieu à propriétés optiques non linéaires donne naissance au phénomène de mélange de fréquences par somme et par différence C'est un processus catalytique puisqu'il se produit sensiblement sans aucun échange d'énergie entre le cristal optique et les champs électromagnétiques. La conservation de l'énergie exige que les trois fréquences impliquées, appelées ici la fréquence de la pompe (Up), la fréquence de signal (W) et la fréquence idier ou de transfert (f O répondent à la condition (ip = Us + Lii Pour qu'il se produise une conversion efficace de l'énergie, il faut aussi que le moment, ou vitesse de phase, des ondes interactives soit accordé lors de la propagation à travers le milieu non linéaire Cette exigence d'accord de phase est définie par les vecteurs k des ondes individuelles dans l'équation: /\k = kp -ks ki o Iki = Gj*n(cj)/c, A\k est une mesure du désaccord de phase et n(w) est l'indice de réfraction du milieu pour l'onde à la fréquence W. L'accord de phase est accompli, et le rendement de conversion est maximisé, pour e = O On y parvient typiquement dans des cristaux non linéaires en faisant tourner le cristal à un angle auquel les indices de réfraction des ondes sont tels que l'accord de phase est atteint On peut également utiliser, pour parvenir à l'accord de phase, une application de champs électriques, une modification de la température du cristal, ou une variation de la direction relative de propagation des trois ondes en interaction Lorsque les vecteurs k des trois ondes ne sont pas parallèles, le processus est appelé un accord de phase non colinéaire. Le cas spécial o les trois ondes sont parallèles est appelé un accord de phase colinéaire. Des oscillateurs paramétriques optiques pulsés susceptibles d'être accordés (OPO) qui utilisent des cristaux optiques non linéaires ont été étudiés et développés de façon extensive depuis le milieu des années 60 Ces premiers OPO, cependant, présentent typiquement des largeurs de ligne relativement importantes, des qualités temporelles et spatiales de faisceau médiocres et leurs puissances et/ou leurs énergies sont relativement faible En outre, les premiers OPO pouvant produire des modes longitudinaux uniques comprenaient un nombre d'éléments relativement importants et étaient difficiles à aligner. On a également découvert qu'il se produisait un saut de mode et un battement de mode de ces OPO pulsés susceptibles d'être accordés lorsque l'OPO était accordé sur toute sa plage d'accord Puisque des faisceaux de sortie qui présentent plus d'un mode longitudinal de l'oscillateur sont indésirables pour de nombreuses applications, on préfère un mode longitudinal unique susceptible d'être accordé. Par conséquent, il existe dans la technique un basin de réaliser un OPO simple pulsé qui puisse produire une sortie en mode longitudinal unique susceptible d'être accordé dans une large plage de fréquences, à des puissances modérées et pendant de longs laps de temps. Selon l'invention, un fonctionnement en mode longitudinal unique d'un oscillateur paramétrique optique pulsé susceptible d'être accordé qui comprend une cavité optique et un cristal optique non linéaire est obtenu en ajustant le cristal optique non linéaire pour accorder en phases les fréquences du processus de conversion Le processus de conversion en phases accordées produit une impulsion d'énergie de signal optique dans un mode longitudinal sensiblement unique le long d'un trajet optique de réflexion dans la cavité optique en réponse à un faisceau d'énergie optique de pompe. Dans un premier mode de réalisation préféré, l'invention fournit, selon un premier aspect, un procédé destiné à un oscillateur paramétrique optique susceptible d'être accordé comprenant une cavité optique en un milieu non linéaire, d'une longueur optique prédéterminée, afin de produire un fonctionnement en mode unique dans une large plage de fréquences de fonctionnement caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: réfléchir une énergie optique le long d'un trajet optique de réflexion comprenant une longueur de trajet de réflexion qui est reçue le long dudit trajet optique de réflexion; diffracter, vers un trajet de diffraction comprenant une longueur de trajet de diffraction, une première partie de ladite énergie optique réfléchie et, vers un trajet de sortie, une deuxième partie de ladite énergie optique réfléchie, ladite longueur prédéterminée de ladite cavité optique étant sensiblement égale à la somme dudit trajet optique de réflexion et dudit trajet optique de diffraction, et ladite longueur de cavité optique étant suffisamment courte pour soutenir, le long dudit trajet optique de réflexion, une énergie optique qui ne comprend sensiblement qu'un mode longitudinal unique; réfléchir le long dudit trajet de diffraction une énergie optique reçue le long dudit trajet de diffraction; et positionner ledit milieu non linéaire le long dudit trajet optique de réflexion pour produire une impulsion d'énergie optique dans un mode longitudinal sensiblement unique le long dudit trajet optique de réflexion en réponse à un faisceau de la page d'énergie. Dans ce premier mode de réalisation préféré, l'invention réalise, selon un deuxième aspect, un appareil compris dans un oscillateur paramétrique optique susceptible d'être accordé comprenant une cavité optique en un milieu non linéaire, d'une longueur optique prédéterminée, afin de produire un fonctionnement en mode unique dans une large plage de fréquences de fonctionnement caractérisé en ce qu'il comprend: des premiers moyens pour réfléchir, le long d'un trajet optique de réflexion comprenant une longueur de trajet de réflexion, une énergie optique qui est reçue le long dudit trajet optique de réflexion; des moyens pour diffracter, vers un trajet de diffraction comprenant une longueur de trajet de diffraction, une première partie de ladite énergie optique réfléchie et, vers un trajet de sortie, une deuxième partie de ladite énergie optique réfléchie, ladite longueur prédéterminée de ladite cavité optique étant sensiblement égale à la somme dudit trajet optique de réflexion et dudit trajet optique de diffraction, et ladite longueur de cavité optique étant suffisamment courte pour soutenir, le long dudit trajet optique de réflexion, une énergie optique qui ne comprend sensiblement qu'un mode longitudinal unique; des deuxièmes moyens pour réfléchir, le long dudit trajet de diffraction, une énergie optique reçue le long dudit trajet de diffraction; et des moyens pour positionner ledit milieu non linéaire le long dudit trajet optique de réflexion pour produire une impulsion d'énergie optique dans un mode longitudinal sensiblement unique le long dudit trajet optique de réflexion en réponse à un faisceau de la pompe d'énergie. Dans le mode de réalisation préféré, le milieu non linéaire est ajusté pour accorder en phases les fréquences de la pompe,de signal et de transfert du processus de conversion afin de maintenir un fonctionnement en mode longitudinal unique dans une large plage de longueurs d'onde de sortie Lesdeuxièmes moyens réfléchissants sont de préférence mobiles par rapport autmoyensde diffraction afin de permettre ainsi à la qualité optique de résonner à une fréquence de signal optique qui est susceptible d'être accordée. Dans une variante de mode de réalisation préféré, l'invention fournit, selon un premier aspect, un procédé destiné à un oscillateur paramétrique optique susceptible d'être accordé comprenant une cavité optique, en un milieu non linéaire, et un trajet de sortie d'oscillateur pour une énergie produite par ledit oscillateur, afin de produire un fonctionnement en mode unique dans une large plage de fréquences de fonctionnement, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: pomper ledit oscillateur à l'aide d'une énergie de la poaue présentant la fréquence de la pome A long d'un trajet de faisceau de la pompe, qui n'est pas colinéaire avec ledit trajet de sortie d'oscillateur, afin d'amener ledit milieu non linéaire à produire une énergie de transfert, présentant une fréquence de transfert, et, le long dudit trajet de sortie d'oscillateur, un signal d'énergie présentant une fréquence de signal; et ajuster ledit milieu non linéaire pour accorder en phase ladite énergie de signal et ladite énergie de transfert avec ladite énergie de faisceau de la pompe. Dans la variante de mode de réalisation préféré, l'invention réalise, selon un deuxième aspect, un appareil compris dans un oscillateur paramétrique optique susceptible d'être accordé comprenant une cavité optique, un milieu non linéaire, et un trajet de sortie d'oscillateur pour une énergie produite par ledit oscillateur, afin de produire un fonctionnement en mode unique dans une large plage de fréquences de fonctionnement, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyenspour pomper ledit oscillateur à l'aide d'une énergie de la Dose présentant la fréquence de pompage le long d'un trajet de faisceau de la p Dape,qui n'est pas colinéaire avec ledit trajet de sortie d'oscillateur, afin d'amener ledit milieu non linéaire à produire une énergie de transfert, présentant une fréquence de transfert, et, le long dudit trajet de sortie d'oscillateur, un signal d'énergie présentant une fréquence de signal; et des moyenspour ajuster ledit milieu non linéaire pour accorder en phase ladite énergie de signal et ladite énergie de transfert avec ladite énergie de faisceau de la pompe; On comprendra mieux les buts et avantages de la présente à l'aide de la description qui suit d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est un schéma d'un premier mode de réalisation d'une source paramétrique de structure conforme à la présente invention, la Figure 2 est un schéma d'un deuxième mode de réalisation d'une source paramétrique de structure conforme à l'invention, la Figure 3 est une représentation graphique de la condition d'accord de phases pour des processus paramétriques optiques, la Figure 4 est une représentation graphique de l'angle d'accord de phase dans un cristal de titanyl- phosphate de potassium (ou KTP) pour une conversion paramétrique de type II dans le plan x-z de 532 nanomètres à 800 nanomètres en fonction de l'angle entre les directions de propagation de signal et de transfert. La Figure 5 est un schéma de la relation angulaire entre les trois ondes en interaction dans le cas d'un accord non colinéaire de phases selon la présente invention. La Figure 6 est un schéma de la relation angulaire entre les trois ondes en interaction et le mode longitudinal adjacent décalé vers le rouge pour le cas d'un accord non colinéaire de phases de la présente invention. La Figure 7 est un schéma de la relation angulaire entre les trois ondes en interaction et le mode longitudinal adjacent décalé vers le bleu pour le cas d'un accord non colinéaire de phases de la présente invention. La Figure 8 est une représentation graphique de l'angle d'accord de phases dans un cristal en titanyl- phosphate de potassium pour la conversion paramétrique de type II dans le plan x-z de 532 nanomètres à 800 nanomètres en fonction de l'angle entre les directions de propagation de signal et de transfert qui représente le décalage angulaire pour les modes longitudinaux adjacents du résonateur de la présente invention. Selon l'invention, la performance d'un oscillateur paramétrique optique est améliorée en utilisant comme cavité une optique et des éléments optiques pour produire, dans une large plage de fréquences, une énergie en mode longitudinal unique susceptible d'être accordé L'oscillateur de la présente invention remédie aux limites de l'art antérieur en minimisant le nombre d'éléments optiques nécessaires pour produire une énergie en mode longitudinal unique et en réalisant des moyens pour accorder le mode en fréquence de façon continue. La Figure 1 est un schéma d'un premier mode de réalisation d'un oscillateur paramétrique optique 2 de structure conforme à l'invention L'oscillateur paramétrique optique 2 ccmprer une source laser de la Pa (non représentée) qui transmet des impulsions d'énergie optique le long d'un trajet la pcoe 4 L'énergie de la pagpe provenant de la source laser de pompe présente une fréquence -1 e la patipdr exemple une énergie optique comprenant une lumière à une fréquence correspondant à une longueur d'onde de 532 nm Elle comprend aussi un ou plusieurs milieux non linéaires 6, par exemple des cristaux de titanyl-phosphate de potassium placés le long d'un trajet optique 8 de réflexion Le trajet de la pompe 4 et le trajet optique 8 de réflexion traversent le milieu non linéaire 6. L'oscillateur paramétrique optique 2 comprend en outre &es premiersmoyensio de réflexion d'une énergie optique qui peut être, par exemple, un élément optique comme un miroir arrière de cavité Lespremiersmoyer 10 de réflexion réfléchissent le long du trajet optique 8 de réflexion l'énergie optique qu'il reçoit le long du trajet optique 8 de réflexion L'oscillateur 2 comprend aussides moyens 12 de diffraction d'énergie optique, qui peut être, par exemple, un élément optique comme un réseau à incidence rasante. Les moyens 12 de diffraction diffractent vers un trajet 14 de diffraction, par le premier ordre d'interférence, une première partie de l'énergie optique dirigée le long du trajet optique 8 de réflexion Les moyens 12 de diffraction rétléchissent le icrp d'un trajet optique 16 de sortie une deuxième partie de l'énergie optique dirigée le long du trajet optique 8 de réflexion L'oscillateur 2 comprend en outre des deuxièmes moyens 18 de réflexion d'une énergie optique qui peut être, par exemple, un élément optique comme un miroir de rétroaction à réseau Lesdeuxièmesmoyers 18 de réflexion réflécnissent le)a 1 du trajet 14 de diffraction une énergie optique qu'il reçoit le long du trajet 14 de diffraction. L'oscillateur 2 comprend par conséquent un trajet à cavité résonante qui comprend le trajet optique 8 de réflexion et le trajet 14 de diffraction de premier ordre L'oscillateur 2 résonne à des fréquences discrètes qui dépendent de la somme des deux longueurs de trajets optiques 8 et 14 L'oscillateur 2 comprend aussi un trajet optique d'énergie de sortie qui comprend les deux trajets optiques 8 et 16 Dans le mode de réalisation préféré, le trajet de la pompe 4 est colinéaire avec le trajet optique d'énergie de sortie qui comprend les trajets optiques 8 et 16. Le milieu non linéaire 6 est situé le long du trajet optique 8 de réflexion, entre lespremiersmoyens 10 de réflexion et les moyers 12 de diffraction En réponse au faisceau de la poem De; le milieu non linéaire 6 produit, lorsqu'il est ajusté pour accorder en moment les fréquences du processus de conversion, un signal d'énergie optique le long du trajet optique 8 de réflexion à une fréquence souhaitée et une énergie optique de transfert le long d'un trajet de transfert Pour permettre une amplification paramétrique de l'énergie de signaux le long des deux directions du tra- jet optique 8 de réflexion, les premiers moyens 10 de réflexion sont égalementréf léchissani à la fréquence de la pompe Dans le mode de réalisation préféré,le trajet de transfert 20 est colinéaire avec letrajet optique d'énergie de sortie qui comprend les trajets optiques 8 et: i 6. Le milieu non linéaire 6 est de préférence un cris- tal de titanyl-phosphate de potassium (KTP) Dans le moe i O de de réalisation préféré, il mesure approximativement 1,0 cm en longueur dans la direction du premier trajet optique 8 de réflexion et environ 0, 5 cm tant en largeur qu'en hauteur dans un plan perpendiculaire au premier trajet optique 8 de réflexion. Bien que le titanyl-phosphate de potassium S 9 soit révélé particulièrement efficace comme milieu non li- néaire 6, pour produire un mode longitudinal unique, d'autres matières non linéaires, comme du niobate depo- tassium et du borate de b-baryum sont également utili- sables comme milieu non linéaire 6 Des convertisseurs non linéaires de fréquences sont particulièrement avan- tageux en raison de leurs larges plages d'accord, de leur production de deux fréquences de sortie à partir d'une cavité unique avec une pompe unique, de leur li- berté vis-à-vis de limites de durée de vie par rapport a des milieux de gain à colorants, et de leur fonction- nement sans dépôt d'énergie dans le cristal par rapport à des milieux pour lesquels le gain est un résultat d'une absorption optique d'énergie de la pompe. Le faisceau de la pompe qui frappe le milieu non linéaire 6 le long du trajet 4 du faisceau de la pompe peut être produit par une source (non représentée) par exemple un laser Nd:YAG qui fonctionne à 1064 nanomètres En utilisant une optique non linéaire, la production du laser Nd:YAG est doublée en fréquence à une fréquence correspondant à une longueur d'onde de il 532 nanomètres On peut aussi utiliser des faisceaux de la pcape à fréquences très différentes dans la mesure o ils sont transmis par le milieu non linéaire 6 Le rendement de l'oscillateur 2 pour produire un mode longitudinal unique à la fréquence de signal est en outre amélioré en réduisant la largeur spectrale du faisceau de la p Oenge à un mode longitudinal unique Par exemple, le faisceau la paepe laser peut être émis par un laser Nd:YAG, par exemple un laser Nd:YAG Continuum(R) modèle NY-61, qui est ensemencé par injection pour fonctionner en mode longitudinal unique. Dans ce cas, l'impulsion de la pompe, après avoir été doublée en fréquence pour atteindre une fréquence 532 nanomètres, présente un profil temporel qui est presque gaussien dont la largeur totale à mi- intensité est d'environ 7 nanosecondes Le gain du milieu non linéaire 6 à la fréquence de signal est proche d'un maximum lorsque le faisceau de la pae de 532 nanomètres est collimaté. L'oscillateur paramétrique optique 2 de la présente invention représenté à la Figure 1 peut être accordé de façon continue en faisant tourner les deuxièmes moyens 18 de réflexion par rapport aux premiers moyens 10 de réflexion autour d'un axe 22 qui est perpendiculaire au plan de la Figure 1, tout en faisant tourner en même temps le milieu non linéaire 6 pour maintenir l'accord de phases Ceci amène la fréquence de l'énergie de signal optique le long du trajet de cavité résonante, qui comprend le trajet 8 de réflexion et le trajet 14 de diffraction, à varier conformément à la fréquence du premier ordre diffracté du moyen 12 de diffraction, c'est-à-dire, réfléchi par les deuxièmes moyens 18 de réflexion. La longueur de la cavité optique de l'oscillateur 2 varie en réponse aussi bien à la rotation des deuxième moyens 18 de réflexion qu'à la rotation du milieu non linéaire 6 Un emplacement de l'axe 22 qui donne un accord synchrone sans modification de fonctionnement en mode longitudinal pour des oscillateurs laser à colorants est décrit dans "Grazing Incidence Designs Improve Pulsed Dye Lasers", (ou: Des structures à incidence rasante améliorent des lasers pulsés à colorants) Laser Focus 24, pages 70 à 86 (février 1988) par M Littman et J Montgomery En utilisant ces emplacements, le mode longitudinal devrait s'accorder en fréquence à la même vitesse que la fréquence de résonance de la cavité lorsque lesdeuxièmesmoyens 18 de réflexion sont tournés La configuration de la présente invention améliore un fonctionnement en mode longitudinal unique continu en déplaçant la position des premiersmoyenslo de réflexion pour modifier la longueur optique du trajet de cavité résonante qui comprend le trajet optique 8 de réflexion et le trajet de diffraction lorsque l'on fait tourner lesdeuxièmesmoyers 18 de réflexion de façon que le mode longitudinal suive de façon continue la variation de fréquence résonante. Ce perfectionnement permet de placer de façon arbitraire l'axe de rotation 22. Dans une expérience o la largeur de bande d'accord est limitée par des restrictions angulaires du milieu non linéaire 6, on trouve que l'oscillateur paramétrique optique est susceptible d'être accordé de façon continue sur plus de 1700 cm-1, de 773 à 895 nanomètres L'oscillateur paramétrique produit des impulsions combinées, de 4 à 5 nanosecondes, de signal et de transfert, pouvant atteindre 5 millijoules Le rendement intrinsèque est voisin de 5 % La longueur d'impulsion plus longue par rapport à des oscillateurs semblables utilisant des matières laser d'état solide, comme un saphir dopé au titane et due à l'absence de commutation de gain dans la conversion optique paramétrique descendante. Dans l'expérience, le milieu non linéaire 6 utilisé comprend un cristal de KTP de 4 mm 2 d'ouverture et de 10 mm de longueur Les réflexions de surface sont minimisées à l'aide d'un revêtement anti-réfléchissant dur à trois bandes, optimisé à 532, 810 et 1550 nanométres Les premiers moyens 10 de réflexion sont revêtts de diélectrique en vue d'une réflectivité maximale tant à 800 qu'à 532 nanomètres La deuxièmes moyers de réflexion sont revêtus de diélectrique en vue d'une réflectivité maximale de 600 à 1300 nanomètres La moyen de diffraction sont un réseau holographique plaqué or à 1800 rainures par millimètre. Le rendement de production d'un mode longitudinal unique est affecté par l'angle rasant a formé entre le trajet optique 16 d'énergie de sortie et la surface du moyen de diffraction Lorsque le réglage est tel que l'angle a est d'environ 6 ' ou moins et que la somme des longueurs des deux longueurs de trajets optiques 8 et 14 est voisine de 6 cm ou moins, on trouve, dans l'expérience, que l'oscillateur produit un mode longitudinal unique Ce comportement est celui d'oscillateurs à incidence rasante qui utilisent des matières lasers d'état solide, comme décrit par K W. Kangas, D D Lowenthal et C H Muller III dans "Single- longitudinal-mode, tunable, pulsed Ti:sapphire laser oscillator" (ou oscillateur à laser pulsé susceptible d'être accordé, à saphir de Ti à mode longitudinal unique), Optics Letters 14, pages 21 à 23 (janvier 1989) ainsi que par Kenneth W Kangas dans le brevet US-A-4 901 322 En utilisant un tracé géométrique des rayons, on peut montrer que la variation angulaire Aa de a induite par le moyen de diffraction 15 pour des modes longitudinaux adjacents sur chaque aller et retour par l'oscillateur 2 est donné par la relation approximative: la = J 2 / ad (L 1 + L 2) o L, et L 2 sont les longueurs des deux trajets optiques 8 et 14, d est l'espace entre les rainures du moyen du diffraction 12 et longitudinal unique. D'autres modes de réalisation de la présente invention sont également possibles Ces modes de réalisation peuvent être orientés vers une poursuite de l'amélioration de la capacité de l'oscillateur paramétrique optique à fonctionner de façon cohérente sur un mode longitudinal unique en utilisant un accord de phases non colinéaire La Figure 2 représente un schéma d'une variante de mode de réalisation de l'invention On trouve, dans cette variante de mode de réalisation, les mêmes composants que ceux qui ont été décrits dans le mode de réalisation de la Figure 1 La différence majeure entre les modes de réalisation des Figure 1 et 2 est que, dans la variante du mode de réalisation, l'énergie de faisceau de la pare entre dans le milieu non linéaire 6 le long d'un trajet 24 d'entrée de la poeipe, est réfléchie par le premier moyen de réflexion et revient à travers le milieu non linéaire 6 le long d'un trajet de sortie 26 de pompe. Le trajet d'entrée 24 de la parie et le trajet de sortie 26 de la pompe forment un angle identique 28 avec le trajet optique d'énergie de sortie qui comprend le trajet optique 8 de réflexion et le trajet 16 de sortie Le milieu non linéaire 6, lorsqu'il est ajusté pour accorder en moment les fréquences du processus de conversion non colinéaire, produit une énergie de signal optique le long du trajet optique 8 de réflexion en réponse à l'énergie de la pompe le long des deux trajets 24 et 26, d'entrée et de sortie, de pompe. L'énergie optique de transfert (non représentée) est également produite dans les deux directions selon des angles déterminés par la condition d'accord de moment qui est représentée graphiquement à la Figure 3 Les vecteurs 30, 32 et 34 représentent les vecteurs k: kp, k et ki, respectivement La longueur des vecteurs k à la Figure 3 indique l'amplitude des vecteurs, Iki, alors que l'orientation indique les directions relatives et la relation angulaire de chaque onde. L'amélioration de la performance en mode longitudinal unique selon la présente invention, lorsque l'on utilise un pompage non colinéaire, peut être comprise à partir des restrictions d'accord de phases et de la configuration de pompage de l'oscillateur 2 La Figure 4 est une représentation graphique des conditions d'accord de phases déterminées par la conversion paramétrique non colinéaire de type II dans le KTP pour le cas o toutes les ondes se propagent dans le plan cristallin x-z Une ligne 36 est la courbe d'accord de phases non colinéaire qui représente l'angled'accord de phase unique en fonction de l'angle non colinéaire entre les faisceaux de signal et de la pompe. Pour les conditions représentées d'accord de phases, la polarisation de l'onde du signal est située dans le plan x-z et les ondes de la page et de transfert sont polarisées selon l'axe y Dans cette configuration, l'indice de réfraction de l'onde de signal dépend de l'angle entre la direction de propagation et l'axe z, alors que les indices de réfraction des ondes de pompe et de transfert sont indépendants de cet angle L'accord de phases (c'est-à- dire Ak = 0) est obtenu par rotation du milieu non linéaire 6 par rapport à la propagation de l'onde de signal, ce qui modifie l'indice de réfraction de l'onde de signal et donc l'amplitude du vecteur k de l'onde de signal La ligne 36 à la Figure 4 indique que cet angle d'accord de phases varie lorsque l'on fait varier l'angle non colinéaire entre les directions de faisceaux de signal et de la pompe. La Figure 5 est un schéma des faisceaux de la pa-oe et de signal à travers le milieu non linéaire 6, représentant la relation angulaire aes ondes de la poecpe et de signal par rapport à l'axe z du milieu non linéaire 6 dans le cas d'un pompage non colinéaire. L'axe z est représenté par un vecteur 38 Le faisceau de la paoge entre dans le milieu non linéaire 6 le long du trajet 24 d'entrée de la par-e Le faisceau de La pompe est réfléchit par les premiers moyens 10 de réflexion, à travers le milieu non linéaire 6 le long du trajet 26 de sortie de la paupe Le faisceau de signal traverse le milieu non linéaire 6 le long du trajet optique 8 de réflexion Le faisceau de la Pc Dpe entrant le long du trajet 24 d'entrée de la patce forme, avec l'axe z du milieu non linéaire 6, un angle plus grand que celui du faisceau de signal le long du trajet optique 8 de réflexion, alors que le faisceau de la poeipe de sortie le long du trajet 26 de sortie de la Panre forme un angle plus petit que le faisceau de signal le long du trajet optique 8 de réflexion Dans les deux directions, la relation angulaire avec l'axe z de l'onde de signal est la même, de sorte que le gain paramétrique appliqué à l'onde de signal sera identique pour les deux trajets d'entrée et de sortie. Les Figure 6 et 7 sont des schémas des faisceaux de la pag Ie et de signal à travers le milieu non linéaire 6, qui représentent la relation angulaire des ondes de la pompe et de signal par rapport à l'axe z du milieu non linéaire 6 dans le cas d'un pompage non colinéaire, ainsi que des modes longitudinaux adjacents, dans l'oscillateur 2, entrant dans le cristal selon un angle Aa par rapport au trajet optique 8 de réflexion Ceci est représenté à la Figure 6 pour le cas d'un mode adjacent décalé vers une fréquence plus grande (décalage vers le rouge) que la fréquence résonante de signal dans la cavité Ce mode entre le long d'un trajet 40 d'entrée dont l'angle avec l'axe z de l'élément non linéaire 6 est plus petit que celui de l'onde de signal, et il sort le long d'un trajet 42 de sortie dont l'angle par rapport à l'axe z de l'élément non linéaire 6 est plus grand que celui de l'onde de signal Dans les deux directions, l'angle de ce mode adjacent est plus grand que l'onde de signal par rapport au faisceau de la paupe se déplaçant dans la même direction La Figure 7 représente le cas d'un mode adjacent décalé vers une fréquence plus courte (décalage vers le bleu) A la Figure 7, ce mode entre le long d'un trajet 44 d'entrée dont l'angle avec l'axe z du cristal est plus grand que celui de l'onde de signal et il sort le long d'un trajet 46 de sortie dont l'angle avec l'axe z de l'élément non linéaire 6 est plus petit que celui de l'onde de signal Dans les deux directions, l'angle de ce mode adjacent avec le faisceau de la pampe est plus petit que celui de l'onde de signal se déplaçant dans la même direction. La Figure 8 est une représentation graphique des conditions d'accord de phases déterminées pour une conversion paramétrique non colinéaire de type II en KTP pour le cas o toutes les ondes se propagent dans le plan cristallin x-z et o l'angle non colinéaire entre le signal et la pompe pour l'onde résonnée est de 2,0 e Une ligne 48 est la courbe d'accord de phases non colinéaire qui représente l'angle unique d'accord de phases en fonction de l'angle non colinéaire entre les faisceaux de signal et de la poepe Un point 50 représente le point o l'angle d'accord de phases non colinéaire de l'onde résonnée entre les faisceaux de signal et de la pompe est de 2,00 Les points 52 et 54 représentent les angles des trajets 40 et 42, respectivement, pour le mode adjacent décalé vers le rouge comme représenté à la Figure 6 Les points 56 et 58 représentent les angles des trajets 44 et 46, respectivement, pour le mode adjacent décalé vers le bleu comme représenté à la Figure 7 Dans chaque direction, ces modes adjacents sont décalés encore plus loin par rapport à l'angle correct d'accord de phases que ce n'aurait été le cas pour un accord de phases colinéaire et le gain qui en résulte est donc réduit de façon significative Ceci représente, par rapport à des géométries à pompage colinéaire, une amélioration sensible pour la discrimination contre les modes longitudinaux adjacents de l'oscillateur 2 L'oscillateur paramétrique non colinéaire 2 de la présente invention améliore donc la performance en mode longitudinal unique en réalisant une configuration de pompage non colinéaire qui améliore de façon significative la discrimination entre les modes. On a donc décrit ici un procédé et un appareil, destinés à un accord large de sources paramétriques optiques, qui produisent une énergie en mode longitudinal unique dans une large plage de fréquences. On comprendra que diverses modifications des détails, équipements, étapes et agencements d'éléments qui ont été décrits et illustrés ci- dessus pour expliquer la nature de l'invention peuvent être apportées par l'homme de l'art en restant dans le principe et le ca- are ce la présente invention. Revendications 1 Procédé destiné à un oscillateur paramétrique optique ( 2) susceptible d'être accordé comprenant une cavité optique en un milieu non linéaire ( 6), d'une longueur optique prédéterminée, afin de produire un fonctionnement en mode unique dans une large plage de fréquences de fonctionnement caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: réfléchir ( 10) une énergie optique le long d'un trajet optique ( 8) de réflexion comprenant une longueur (L 1) de trajet de réflexion qui est reçue le long dudit trajet optique ( 8) de réflexion; diffracter ( 12), vers un trajet de diffraction comprenant une longueur (L 2) de trajet ( 14) de diffraction, une première partie de ladite énergie optique réfléchie et, vers un trajet ( 16) de sortie, une deuxième partie de ladite énergie optique réfléchie, ladite longueur prédéterminée de ladite cavité optique étant sensiblement égale à la somme (L 1 + L 2) dudit trajet optique ( 8) de réflexion et dudit trajet optique de diffraction, et ladite longueur de cavité optique étant suffisamment courte pour soutenir, le long dudit trajet optique ( 8) de réflexion, une énergie optique qui ne comprend sensiblement qu'un mode longitudinal unique; réfléchir ( 18) le long dudit trajet ( 14) de diffraction une énergie optique reçue le long dudit trajet ( 14) de diffraction; et positionner ledit milieu non linéaire ( 6) le long dudit trajet optique ( 8) de réflexion pour produire une impulsion d'énergie optique dans un mode longitudinal sensiblement unique le long dudit trajet optique ( 8) de réflexion en réponse à un faisceau ( 4) de la pompe d'énergie. 2 Appareil compris dans un oscillateur paramétrique optique ( 2) susceptible d'être accordé comprenant une cavité optique en un milieu non linéaire ( 6), d'une longueur optique prédéterminée, afin d'assurer un fonctionnement en mode unique dans une large plage de fréquences de fonctionnement caractérisé en ce qu'il comprend: des premiers moyens ( 10) pour réfléchir, le long d'un trajet optique ( 8) de réflexion comprenant une longueur (Ll) de trajet de réflexion, une énergie optique qui est reçue le long dudit trajet optique ( 8) de réflexion; des moyens ( 12) pour diffracter, vers un trajet ( 14) de diffraction comprenant une longueur (L 2) de trajet ( 14) de diffraction, une première partie de ladite énergie optique réfléchie et, vers un trajet ( 16) de sortie, une deuxième partie de ladite énergie optique réfléchie, ladite longueur prédéterminée de ladite cavité optique étant sensiblement égale à la somme (L 1 + L 2) dudit trajet optique ( 8) de réflexion et dudit trajet optique de diffraction, et ladite longueur de la cavité optique étant suffisamment courte pour soutenir, le long dudit trajet optique ( 8) de réflexion, une énergie optique qui ne comprend sensiblement qu'un mode longitudinal unique; des deuxièmes moyens( 18) pour réfléchir, le long dudit trajet ( 14) de diffraction, une énergie optique reçue le long dudit trajet ( 14) de diffraction; et des moyens pour positionner ledit milieu non linéaire ( 6) le long dudit trajet optique ( 8) de réflexion pour produire une impulsion d'énergie optique dans un mode longitudinal sensiblement unique le long dudit trajet optique ( 8) de réflexion en réponse à un faisceau de la pompe ( 4 j d'énergie. 3 Procédé destiné à un oscillateur paramétrique optique ( 2) susceptible d'être accordé comprenant une cavité optique, un milieu non linéaire ( 6), et un trajet ( 16) de sortie d'oscillateur pour une énergie produite par ledit oscillateur ( 2), afin d'assurer un fonctionnement en mode unique dans une large plage de fréquences de fonctionnement, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: pomper ledit oscillateur ( 2) à l'aide d'une énergie de la poei Pe présentant la fréquence de la pos-e (cip) le long d'un trajet ( 4) de faisceau de la p Anse, qui n'est pas colinéaire avec ledit trajet ( 16) de sortie d'oscillateur, afin d'amener ledit milieu non linéaire ( 6) à produire une énergie de transfert, présentant une fréquence de transfert (x i), et, le long dudit trajet ( 16) de sortie d'oscillateur, un signal d'énergie présentant une fréquence de signal (us); et ajuster ledit milieu non linéaire ( 6) pour accorder en phase ladite énergie de signal et ladite énergie de transfert avec ladite énergie de faisceau de la pompe. 4 Appareil compris dans un oscillateur paramétrique optique ( 2) susceptible d'être accordé comprenant une cavité optique, un milieu non linéaire ( 6), et un trajet ( 16) de sortie d'oscillateur pour une énergie produite par ledit oscillateur, afin d'assurer un fonctionnement en mode unique dans une large plage de fréquences de fonctionnement, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens pour pomper ledit oscillateur ( 2) à l'aide d'une énergie de la pcnpe présentant la fréquence de la paèse (Ga p le long d'un trajet ( 4) de faisceau de la p. pompe, qui n'est pas colinéaire avec ledit trajet ( 16) de sortie d'oscillateur, afin d'amener ledit milieu non linéaire ( 6) à produire une énergie de transfert, présentant une fréquence de transfert (vi), et, le long dudit trajet ( 16) de sortie d'oscillateur, un signal d'énergie présentant une fréquence de signal (cs); et des moyens pour ajuster ledit milieu non linéaire ( 6) pour accorder en phase ladite énergie de signal et ladite énergie de transfert avec ladite énergie de faisceau de la pompe.