couches minces optiques
DOSSIER
Une impulsion lumineuse peut être décrite comme une superposition d’ ondes planes monochromatiques. Le champ électromagnétique associé à cette impulsion peut donc être calculé en additionnant les champs électriques sinusoïdaux correspondant à chaque fréquence( ou longueur d’ onde) présente dans le spectre de l’ impulsion. Sur la figure cicontre, on considère 2 impulsions composées d’ ondes planes monochromatiques d’ amplitudes identiques et de pulsations comprises entre ω 0 et ω 0 + Δω. Le champ électrique associé à l’ impulsion est alors la somme des sinusoïdes représentées en bas de la figure. On peut définir la durée de l’ impulsion comme la largeur à mi-hauteur de l’ enveloppe du carré de ce champ électrique( représenté en haut de la figure). On note alors qu’ une impulsion avec une largeur de spectre Δω 1 est deux fois plus longue qu’ une impulsion de largeur de spectre double( Δω 2 = 2 Δω 1). Autrement dit, plus le spectre de l’ impulsion est large et plus l’ impulsion sera brève. Toutefois cette condition ne suffit pas à créer une impulsion lumineuse. Il faut également que toutes les composantes du spectre respectent une relation de phase à un instant donné. Le trait pointillé sur la figure indique l’ instant où toutes les composantes ont une phase identique. Lorsque l’ on s’ éloigne de cet instant, les différentes sinusoïdes ne sont plus en phase et interfèrent destructivement. Finalement, dans les conditions de cette illustration, l’ impulsion lumineuse s’ étend temporellement sur plusieurs périodes( T = 2π / ω 0) des sinusoïdes qui la composent. Dans le domaine visible ou infra-rouge, la période T des ondes électromagnétiques est toujours supérieure à 1 femtoseconde( 1 fs = 10-15 s). Il est donc impossible de générer une impulsion attoseconde( 1 as = 10-18 s) avec de la lumière visible. La seule solution pour générer des impulsions aussi brèves est d’ utiliser le rayonnement extrême ultraviolet ou les rayons X qui ont des périodes T bien plus courtes.
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