Brevet FR3070771A1 (20190308)

REVENDICATIONS1. Système (10) de conversion de fréquence apte à générer au moins un faisceau converti (Fc) présentant une fréquence convertie (vc) à partir d'au moins un faisceau signal (Fs) présentant une fréquence signal (vs), en utilisant une pluralité de n faisceaux pompe élémentaires Fo indicés i, i variant de 1 à n, n supérieur ou égal à 2, présentant une fréquence pompe (vp), le système comprenant : - un cristal (CR) comprenant un matériau (M) dont le signe du coefficient non 10 linéaire d'ordre 2 (x(2)) est inversé périodiquement le long d'un axe Z, ledit cristal étant configuré de sorte que la conversion s'opère par effet non linéaire d'ordre 2 dans ledit cristal, - un dispositif optique (OD) configuré pour générer ladite pluralité de n faisceaux 15 pompe élémentaires à partir d'un faisceau pompe initial (Fpini), un faisceau pompe élémentaire Fp,i÷i d'indice i+1 étant généré par redirection vers le cristal du faisceau pompe élémentaire Fo d'indice i après sa traversée du cristal, - le cristal (CR) et le dispositif optique (DO) étant configurés de sorte qu'au 20 moins un faisceau pompe élémentaire, un faisceau signal et un faisceau converti vérifient une condition de quasi-accord de phase lors de leur propagation dans ledit cristal selon un sens de propagation.\n<CLM>\1\tSystème de conversion de fréquence selon la revendication 1 dans lequel 25 le dispositif optique (DO) comprend un premier composant optique (ROC1) et un deuxième composant optique (ROC2) disposés de part et d'autre du cristal (CR), lesdits premier et deuxième composants optiques étant configurés pour réfléchir au moins en partie la pluralité de faisceaux pompe élémentaires. 30\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon la revendication 2 dans lequel le dispositif optique (DO) est configuré de sorte que la pluralité de n faisceaux pompe élémentaires soient incidents sur le cristal selon des angles d'incidence (ep,1) 29 respectifs compris dans au moins un plan YZ et prenant une pluralité de valeurs différentes.\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon la revendication 3 dans lequel le premier 5 composant optique (ROC1) est un premier miroir parabolique (PMI) et le deuxième composant optique (ROC2) est un deuxième miroir parabolique (PM2), les deux miroirs paraboliques présentant un axe optique correspondant à l'axe Z.\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon la revendication 3 dans lequel le premier composant optique (ROC1) comprend deux miroirs (M1, M'1) plans perpendiculaires entre eux et jointifs selon une première arête (dl ), et le deuxième composant optique (ROC2) comprend deux miroirs plans (M2, M'2) perpendiculaires entre eux et jointifs selon une deuxième arête (d2).\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon la revendication 5 dans lequel les première et deuxième arêtes (dl, d2) sont perpendiculaires à Z, parallèles entre elles selon un axe X, et sécantes avec un même axe Z', parallèle et non confondu à l'axe Z, le dispositif optique (DO) comprenant en outre une première lentille (OU ) présentant une première focale (fi) et une deuxième lentille (0L2) présentant une deuxième focale (f2) disposées de part et d'autre du cristal et dont les axes optiques respectifs coïncident avec l'axe Z, la première et la deuxième lentille étant disposées en configuration afocale.\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon la revendication 5 dans lequel les première et deuxième arêtes sont perpendiculaires à Z et sont parallèles entre elles selon un axe X, et décalées selon un axe Y d'une distance Ay, le dispositif optique (DO) comprenant en outre une troisième lentille (OU\n<CLM>\1\tet une quatrième lentille (0L22) disposées de part et d'autre du cristal et dont les axes optiques respectifs coïncident avec l'axe Z, les lentilles étant disposées en configuration afocale.\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon la revendication 5 dans lequel les première 35 et deuxième arêtes (dl, d2) sont perpendiculaires à Z et présentent dans un 30 plan XY un angle non nul (a) entre elles, le dispositif optique (DO) comprenant en outre une troisième lentille (OU\n<CLM>\1\tet une quatrième lentille (0L22) disposées de part et d'autre du cristal et dont les axes optiques respectifs coïncident avec l'axe Z, les lentilles étant disposées en 5 configuration afocale.\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon la revendication 8 dans lequel le premier (ROC1) et le deuxième (ROC2) composant optique présentent respectivement une première (Ti) et une deuxième (T2) ouverture centrale 10 disposées sur l'axe optique Z des troisième et quatrième lentilles de manière à générer un faisceau pompe élémentaire présentant un angle d'incidence nul sur le cristal.\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon la revendication 2 dans lequel le dispositif 15 optique (DO) est configuré de sorte que la pluralité de n faisceaux pompe élémentaires soient parallèles entre eux.\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon la revendication 10 dans lequel le premier composant optique (ROC1) comprend deux miroirs plans (M1, M'1) 20 perpendiculaires entre eux et jointifs selon une première arête (dl ), et le deuxième composant optique (ROC2) comprend deux miroirs plans (M2, M'2) perpendiculaires entre eux et jointifs selon une deuxième arête (d2), et dans lequel les première et deuxième arêtes (dl, d2) sont perpendiculaires à Z et présentent dans un plan XY un angle non nul (a) entre elles. 25\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon la revendication 11 dans lequel le premier (ROC1) et le deuxième (ROC2) composant optique présentent respectivement une première (T1) et une deuxième (T2) ouverture centrale de manière à générer un faisceau pompe élémentaire présentant un point 30 d'impact central sur une face du cristal.\n<CLM>\1\tSystème de conversion selon l'une des revendications précédentes dans lequel le faisceau signal présente une longueur d'onde dans l'infra rouge, et le faisceau converti présente une longueur d'onde inférieure dans l'infra 35 rouge proche ou dans le visible. 31\n<CLM>\1\tMéthode de conversion de fréquence pour générer au moins un faisceau converti (Fc) présentant une fréquence convertie (vc) à partir d'au moins un faisceau signal (Fs) présentant une fréquence signal (vs), en utilisant une 5 pluralité de n faisceaux pompe élémentaires Fo indicés i, i variant de 1 à n, présentant une fréquence pompe (vp), la méthode comprenant les étapes consistant à: - générer (310) la pluralité de n faisceaux pompe élémentaires à partir d'un faisceau pompe initial (Fpini) par un dispositif optique, un faisceau pompe 10 élémentaire F,+1 d'indice i+1 étant généré par redirection vers un cristal (CR) du faisceau pompe élémentaire Fo d'indice i après sa traversée du cristal, le cristal (CR) comprenant un matériau (M) dont le signe du coefficient non linéaire d'ordre 2 (x(2)) est inversé périodiquement selon un axe Z, - convertir (320) au moins un faisceau signal en un faisceau converti par effet 15 non linéaire d'ordre 2 dans ledit cristal, au moins un faisceau pompe élémentaire, un faisceau signal et un faisceau converti vérifiant une condition de quasi-accord de phase lors de leur propagation dans ledit cristal selon un sens de propagation. 20