Rev. Phys. Appl. (Paris) 14, 295-301 (1979)
DOI: 10.1051/rphysap:01979001402029500

La diffusion Raman stimulée : un moyen efficace pour créer une source laser accordable du proche infrarouge aux ondes submillimétriques

F. Pradère et R. Frey

Laboratoire d'Optique Quantique du C.N.R.S., Ecole Polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex, France

Abstract
The creation of new tunable frequencies has been developed by using stimulated Raman scattering in molecular fluids. Gaseous hydrogen has been used in the 0.72 μm-7.7 μm range giving output powers between 10-1 000 MW and linewidth less than 0.02 cm-1. In the middle infrared spectrum, by using liquid nitrogen, a created energy up to 1.7 mJ in the 15 μm-18 μm range has been obtained. The extension of the tuning range in the far infrared has been also obtained by using resonantly enhanced stimulated Raman scattering in hydrogen chloride gas. The created frequency is tunable on each side of the R(J) resonances J = 2 to 7. For the Q(4) Raman transition which corresponds to a 100 μm created wavelength the tuning range reaches 2.3 cm-1 with an output power of 80 kW.

Résumé
Nous avons développé la possibilité de créer de nouvelles fréquences accordables dans des fluides moléculaires par effet Raman stimulé. L'hydrogène gazeux nous a permis de couvrir le domaine spectral entre 0,72 et 7,7 μm avec des puissances entre 10 et 1 000 MW et des largeurs de raie inférieures à 0,02 cm-1. Dans l'infrarouge moyen, en utilisant l'azote liquide, nous avons pu créer des énergies jusqu'à 1,7 mJ dans le domaine compris entre 15 et 18 μm. L'extension de la gamme d'accord dans l'infrarouge lointain a aussi été obtenue en utilisant l'effet Raman stimulé résonnant dans du chlorure d'hydrogène gazeux. La fréquence créée est accordable de chaque côté de la résonance sur R(J) pour J = 2 à 7. Pour la transition Q(4) qui correspond à une longueur d'onde de 100 μm, la gamme d'accord atteint 2,3 cm-1 avec une puissance créée de 80 kW.

PACS
4255H - Lasing action in other gas lasers.
4255M - Lasing action in liquids and organic dyes.
4265C - Stimulated Raman scattering and spectra: CARS: stimulated Brillouin and stimulated Rayleigh scattering and spectra.
4320C - Gas lasers.
4320E - Liquid lasers and organic dye lasers.
4340 - Nonlinear optics and devices.

Key words
hydrogen -- hydrogen compounds -- laser tuning -- nitrogen -- Raman lasers -- laser source -- near IR -- submillimetric -- tunable frequencies -- stimulated Raman scattering -- molecular fluids -- middle infrared -- far infrared -- 0.72 microns to 7.7 micron -- 10 to 1000 MW -- Hz -- liquid N sub 2 -- HCl gas