˘ ˇ ˆ - plasmasfroidsplasmasfroids.cnrs.fr/img/pdf/romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299...

47
! " # $ %&

Upload: others

Post on 31-Jul-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

����������������������������������������� � ���� � ���� � ���� � ���

�������� � �� � � �� ��� ��������� � �� � � �� ��� ��������� � �� � � �� ��� ��������� � �� � � �� ��� �

� � � � �� �� � �� ����� � � ��� ��� � � � �� �� � �� ����� � � ��� ��� � � � �� �� � �� ����� � � ��� ��� � � � �� �� � �� ����� � � ��� �� ����� � � � � �� �� � � � � �� �� � � � � �� �� � � � � �� � ���� ����

����������� �� ���� � ��������

�������������������������������������

� ��������� � �� �������! " ����� �� �# $ %&

Page 2: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

lo n g u e u r d 'o n d e

�������'����(����

������������

(����������������

) ������*++�+++,

����������

���� ����������

� � ��� �� �������� � ��� �

� � � �� �� �� � � � �� � � � ��

τ(ν)

τ0

����

��

��������-.��/ ��������������

��

������ �������������������������������0

Page 3: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

�� � ��� � �� � � �� � ��� �� �������! � � �� ��

�νννν�����

��������������

∆ν ���� *�1) 23� 4155623�&% �

��

∆ν���7�∆ν ����*�15.8%������������

∆ν������*�15623

νννν

%����������9����������������(� �:

Page 4: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

� � � �

��

; � � <

%������������������0

���� '�∆ν���7�∆ν ����=5�1� *>55�α=?&.@7������

�� � ��� � �� � � �� � ��� ��� � �

Cavity Enhanced?

Page 5: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

�������� � �� � � �"�� � �� �� ��� ��#

Page 6: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

�������� � �� � � �"�� � �� �� ��� ��#

after averaging >10s !

Page 7: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

�� � � �$ � � � � ��� �� % � � � � �� � ��� &% &�

������������������ ��∆ν∆ν∆ν∆ν�������� ��

����� ��

!�A

�" !

��

#�� ���#�� $ ����%���##� &�#��

����'

&��� # ����

∆∆∆∆A�∝∝∝∝ ∆ν∆ν∆ν∆ν

∆∆∆∆�

B� �

Page 8: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

��������! � � �� �� ����� � � � �� �� � �

$ ��B� �

�����(�������������

%������������������

C�15�D

�� ��

����

�����

�����������������

E

������������

ν

����

��6��-����-�

F ����B� �

Page 9: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

� % ��� � � �'�� � � � ����( � � �� ��( � �

� � � � � � ( �

A��������

�������/ �

%������E�����������

�����;��<

�������*�85555

� ) � � ) * + ) � + ) *�

+

,

*

1�������7������=G���-������������(������������ ��D

�� ������/ ��������� ;��.1<�

����

������

�;15

.H7�

�<�

F ������������������������

∆α���*�?C15.157��

# ����������������'�155�������I �15�23

Page 10: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

5 � 5 5 � ? 1 � 5 1 � ? 8 � 5- �

(

+ �

+ �

+ �

�;15

.H

7��<

� � � � � � � � / � � � � � � � � � � ; � �. 1<

� % ��� � � � � � � ��������) �� ��( �� ����

τ��=1J �8?�K�

=1L?55

� ) + � ) � � ) , � ) � � ) *�

*

+ �

+ *

� �

� *

;15

.L

7��<

� ) + � ) � � ) , � ) � � ) *�

*

+ �

+ *

� �

� *

88�15.L7��

5 � 5 5 � ? 1 � 5 1 � ? 8 � 5- �

(

+ �

+ �

+ �

�;15

.H

7��<

� � � � � � � � / � � � � � � � � � � ; � �. 1<

1> �15.?7��

Page 11: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

�)� +). ,), *)� �). (), +�)�

+ -*

+ -�

+ -,

�)�+

�)+

+

5�5 5�? 1�5 1�? 8�5

5

8

@

H

L

15

18

1@

1H

1L

�%��

��#��

�/+�

-�01

�2

����#�3��4�3� &�%���/1�-+2 ;2 <��� M ���

#����/�� )2

/���

2

��������������=�5�1����

?���� 2

*% �� � �� � �� �

28B

I 1>18���

Page 12: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

� % ��� � � ��� � �� � � �

(Patent pending)

F ��-���' *15�-�(��������������� ������ ��/ �������������-�����9���������� � ���� ����-���������������������� �3��:�

*15�-�(������������ ��%���� ����-���/ ������� �

& �������������������'�M�?5F ���������-�

Page 13: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

��������123������������

�����;���<��;��<�

5 �� >55� 1?L5��

5 � >55� 1?HH�

���� >55� 1?+5�

��� 1� 1HH5�

6 �,� 1� 1?>5�

��� 1� 1J@8�

��� 5�?� 1>18�

N2AE�# $ O �����������1.8�K�����-��'

9�����.E�������� ����������������������D�:

� % ��� � � �'��� � �� � �� �� �( ���

Page 14: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

06/11/200307/11/2003

08/11/200309/11/2003

10/11/200311/11/2003

12/11/200313/11/2003

14/11/200315/11/2003

16/11/200317/11/2003

-40

-20

0

20

40

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

Dev

iatio

n (p

pb)

ppb

CH

4

Chromatograph LSCE (5 min/sample, calibration every 30')

LSP OF-CEAS detector(5 sec/sample, calibration one time)

�*+ � � �� � �� �'� ��� �( �� � �� �( �� � &, , �� ��� �� ( � ���� �� ��� ���� �� �� ���� � �� � � ( �� ��� �

+/- 20ppb(+/- 1%)

%� ����������) ��������� ����������������������������% ����������� P&�������������9��� �� �����:�

Page 15: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

- � � � � � � ��� ( � �� $ �� ( � �� � � ��� ���. � � � �� �/ �'�

*0� ��� � � � ����� � ��� ��*+ � � � �����

A���-��������(��/ � B .%&# ��������������� %.L������������ ���6��E������ ('�F ������������������������������� ������� ������ �-������6��������'����������Q� �(���������'���������������� �������������

%� ����������2�.� ��� ��� ���$ # �# .# ) &��9� �# :& �������� �%AB�� �����" �����-���9E���$ ����� ����:

Page 16: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

� �( � � � � ��� ���*+ �� ��� ���. � � � �� �/

16:40 16:50 17:00 17:100.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

CH

4 co

ncen

tratio

n (p

pm)

time

10ppb noise level2s averaging

Page 17: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

% $ ( �� � � � � � �

F ��������-������(����(������� " ���(�����

/ ����������������������-������������

�����(����� ���(���������� �/ �����

������ ������ ������� ���� ���'

$ 2>�M�5�?����

%2@�*�H5����

%B���*�8�?����

Page 18: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

, 1 2 ��� � �� � �$ � ��+� ( ��� �� � �

Page 19: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302

02468

10

Abs

orpt

ion

(10-6

cm-1)

Frequency (cm-1)

Experimental

02468

10

Hitr

an 2

004

Sim

ulat

ion

CH4 : 60.2 ppm

0.00.20.40.60.81.0

x10

x10

H2O : 8500 ppm

0.00.20.40.60.81.0

CO : 2.1 ppm

T=288K, P=100 mBar

� � � ����� � � � � ��. �� � �� 3��� ���

2.36 DFB by CEM2 (Montpellier) & Nanoplus

Page 20: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Cavity ring-down and

Cavity Enhanced with

Diode lasers ( and optical-feedback… )

����������� �� ���� � ��������

�������������������������������������

� ��������� � �� �������! " ����� �� �# $ %&

Page 21: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Distributed Feed-Back (DFB) diode lasers

Sources Télécoms :

• Compactes et robustes

• Fonctionnent à la température ambiante

• Balayage CW (~ 10 mW)• Monomode sur ~ 5 nm, ∆ν = 1 MHz• λ : 1.3… ou 1.48 - 1.65µm

Détection :• Photodiodes performantes à l’ambiante…• Encombrement réduit

1-2 µm � prix élevé

>2 µm � technologie (GaSb) en développement

Page 22: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Loi de Beer-Lambert

'��� (�'�� )*+ α �,

' �-���������������∆' )�����,�.��������/�������� !

�out = �in e - α L

αL << 1

∆�/� = (�out – �in )/ �in = - α L

�in

Seuil de détection

Page 23: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

*00�1�� �����������/���

�����*00�1������������ ����2

Augmenter le trajet

%���������������

&����� ������

$ ���

3 3

4������������������ �

%� � ���� �������/�

&�����

������

������

�������

����

R = 1-T- pertes ~ 99,999%

Page 24: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Que faire avec la cavité ?

Transmission (Cavity Enhanced)

�out / � in = f (ν)

Résonance (Cavity Ring-Down)

Temps de vie des photons τ = f (ν)

Page 25: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Cavity Ring Down

Page 26: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Cavity Ring Down

����� ������

3

�����

'�������

3

������� � �� �

Page 27: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Cavity Ring Down

������

3

�����

'�������

3

������� � �� � � ��

�� �� �� ���)*�5 600�7�,

Page 28: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Cavity Ring Down

����� ������

33

τ �����

'�������� + 5 ����

τ0

+ ��������/�8

���������������������

Page 29: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Cavity Ring Down

����� ������

33

Spectre

Ring down

Balayage duspectre

variations duRing down

Page 30: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Montage pour CRDS

��������������������������������������������

photodiode

Isolateuroptique

Diode laser

Coupleur

Cavité optique

ModulateurAO

�����9 $ ������9

+:0 0 :0 *00

seuil

ν=f(T,I)

Page 31: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

CW CRDS : Spectre de l’eau

���

���������

���

���������

�� ������������

������

������������������������ �

�������!����������

�"��#�$� ������$�$� ��������

%$�� �����

���

���������

�������������������������

� �& � �����

���������

�'����������� �

(����)

�����*

��+��,�� ����

�����-

&����-

�����-

.���

����

�����

Page 32: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

CW-CRDS : (02 )2 en jet supersonique en fente

�()�& �()�� �()�) �()�� �()��

�&

/������01� 0���������

2�"��#�$� �����)��!���

(

�� �� �& �&�)�����������

�������3�� �� �&�)

#����������)�*0+;� <��

�,

������������������� � ���� ���)6004= 8� ���> ����,

������������������� � ���� ���)6004= 8� ���> ����,

Diode ECDL, concaténation de 8 scans

Page 33: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Spectroscopie CRDS très rapideavec une ECDL (~680 nm)

Page 34: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

I. Debecker, A. Mohammed, ONERA (Palaiseau) article soumis

Spectroscopie CRDS très rapideavec une ECDL (~680 nm)

O2 lineO2 line

Page 35: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

I. Debecker, A. Mohammed, ONERA (Palaiseau) article soumis

Spectroscopie CRDS très rapideavec une ECDL (~680 nm)

O2 lineO2 line

Page 36: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Cavity Enhanced

Page 37: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Cavité résonante

La longueur de la cavité doit être un multiple de la demie longueur d’onde

Page 38: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Modes de cavité

Fréquence

Inte

nsité

L

f 2f 3f

FSR

Le peigne de mode évolue avec la longueur de cavité

FSR=c/2L

Page 39: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Injection de lumière

Seules les fréquences de résonance optique sont transmises

Lumière blanche

Fréquence Fréquence

Lumière « grise »Cavitérésonante

Page 40: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Mesures quantitatives

Le trajet des photons est multiplié par 2� /ππππ

LASER

� �

�� −=

π

Leff=2Lx / π

Cavité résonante

> 10000 !in

tens

ité

fréquence

L

Page 41: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Mesures quantitatives

Attention, les profils de raie ne suivent pas la loi de Beer-Lambert !

���

��� ����

��� να−−

= 4��

� ��α

�� =�

LASER

� �

inte

nsité

fréquence

L

Page 42: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Résumé

miroirsR~99.999%

���� ����������

Echantillon gazeux

Un même système pour deux types de mesures

Page 43: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Résumé

Enregistrement d’un spectre « cavity enhanced »

inte

nsité

fréquence

miroirsR~99.999%

���� ����������

Echantillon gazeux

CEAS

Page 44: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Résumé

Enregistrement en « cavity ring-down »

inte

nsité

fréquence

miroirsR~99.999%

���� ����������

Echantillon gazeux

�� �

τ beaucoup de pertes

temps

τ peu de pertes

temps

Page 45: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Pourquoi moduler la cavité?in

tens

ité

fréquence

~100 MHz

qq kHz

1 MHz

Le largeur du laser est 100 fois plus petite que le FSRIl faut provoquer le passage en résonance

Rappel : FSR=c/2LRappel : FSR=c/2L

Page 46: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

Pourquoi moduler la cavité?

fréquence

Les modes optiques sont les 106èmes modes de résonanceChanger la longueur de la cavité revient en pratique à déplacer les modes

Rappel : FSR=c/2LRappel : FSR=c/2L

Page 47: ˘ ˇ ˆ - PlasmasFroidsplasmasfroids.cnrs.fr/IMG/pdf/Romanini_kassi.pdf4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 0 2 4 6 8 10 A b s o r p t i o n (1 0-6 c m-1) Frequency (cm-1) Experimental

Col de porte 2005

En bref

Laser monochromatique :- Tout est simple !- On module la cavité

Laser réel :- jitter, bruit de phase- la CEAS est bruitée- les signaux CRDS sont faibles