Montage Réseaux transitoires/ Mélange à 4 ondes (100 MHz – 2 GHz)
(1 laser Picoseconde Quantel 20Hz + 1 laser Verdi Coherent continu 2W).
Cette technique expérimentale, dite des réseaux transitoires, ou « mélange à 4 ondes », est particulièrement bien adaptée pour mesurer les propriétés de dispersion de films minces, mais aussi de nanostructures ordonnées ou désordonnées tels que les cristaux phononiques et métamatériaux acoustiques, et cela à des fréquences allant jusqu’à quelques GHz. Elle consiste à exciter des ondes élastiques de surface stationnaires à la surface d’un échantillon, par le biais de processus photoélastiques, en éclairant l’échantillon par les franges d’interférence produites par deux impulsions optiques picosecondes dans l’infrarouge proche. Le vecteur d’onde de cette onde élastique peut être facilement choisi en ajustant l’angle entre les deux faisceaux incidents. La détection hétérodyne des ondes élastiques se fait en mélangeant sur une photodiode rapide, le signal réfléchi par l’échantillon (donc modulé à la fréquence des ondes élastiques) avec un signal de référence.
Figure : A gauche : montage « réseaux transitoires ». Au milieu : spectre de fréquence typique du signal généré montré dans l’insert, pour L = 5,85 µm. A droite : mesure de la dispersion d’ondes acoustiques de surface dans des piézogénérateurs flexibles constitués de nanofils de Nitrure de Gallium (GaN/NWs) intégrés dans une matrice diélectrique HSQ (en haut à droite).
Figure : Photo du montage réseaux transitoire/mélange à 4 ondes.
Montage pompe-sonde pour la génération et la détection des ondes de surface (1 GHz – 5 GHz)
(1 laser femtoseconde Chameleon 80MHz Coherent 4W).
Nous avons récemment complété les montages expérimentaux précédents par un montage pompe-sonde destiné à étudier la co-localisation de photons et de phonons ayant des fréquences jusqu’à 5 GHz, sur des surfaces recouvertes aléatoirement de résonateurs acoustiques.
