Qu’est-ce que la cellule Pockels?

La cellule Pockels, également connue sous le nom de cellule électro-optique, est un composant optique qui permet de contrôler la polarisation de la lumière en fonction de la tension électrique appliquée sur celle-ci. Elle tire son nom du physicien allemand Fritz Pockels, qui l’a développée au début du XXème siècle. La cellule Pockels est principalement utilisée en optique non-linéaire, dans des applications telles que la modulation de la lumière laser ou la génération de deuxième harmonique.

Comment fonctionne la cellule Pockels?

La cellule Pockels est constituée d’un cristal biréfringent, c’est-à-dire un matériau qui présente une double réfraction de la lumière. Lorsqu’une tension électrique est appliquée sur ce cristal, la biréfringence est modifiée, entraînant une rotation de la polarisation de la lumière qui traverse la cellule. En ajustant la tension appliquée, il est donc possible de contrôler la polarisation de la lumière. Les cellules Pockels modernes utilisent souvent des cristaux à base de lithium niobate, qui présentent une forte biréfringence et une grande sensibilité à la tension électrique.

Applications de la cellule Pockels dans l’industrie et la recherche

Les cellules Pockels sont largement utilisées dans l’industrie laser, où elles permettent de moduler la fréquence de la lumière, de contrôler la forme des impulsions laser ou de générer des impulsions laser ultra-courtes. Elles sont également utilisées dans la recherche en physique atomique et en optique quantique, où elles permettent de manipuler les états de polarisation de la lumière et de réaliser des expériences de mesure quantique. Les cellules Pockels sont également utilisées dans les télécommunications, les systèmes de radar et les instruments de mesure optique.

Exemple d’utilisation de la cellule Pockels

Un exemple d’utilisation de la cellule Pockels est la génération de deuxième harmonique. Dans ce processus, un faisceau laser est dirigé vers une cellule Pockels, qui le divise en deux faisceaux polarisés perpendiculairement l’un à l’autre. Les deux faisceaux sont ensuite focalisés sur un cristal non-linéaire, où ils interagissent pour produire un nouveau faisceau à une fréquence double de celle du faisceau laser d’origine. En ajustant la tension appliquée sur la cellule Pockels, il est possible de contrôler la polarisation des faisceaux laser et donc la direction et le taux de génération du faisceau à la fréquence double. Cette technique est utilisée dans de nombreuses applications telles que la microscopie, la spectroscopie et la génération de lumière visible à partir de lasers infrarouges.