Oscillateurs parametriques optiques a cavites imbriquees pour l'etude des reseaux dynamiques crees par melange a quatre ondes resolu en temps

Cette these s'inscrit dans le cadre des developpements de techniques d'optique non lineaire destinees a la caracterisation des ecoulements gazeux. Les objectifs poursuivis sont, d'une part, la mise au point d'une source coherente solide monofrequence impulsionnelle (oscillateur parametrique optique a cavites imbriquees), et d'autre part, l'etude temporelle des reseaux dynamiques crees par melange a quatre ondes. La principale application est la mesure locale et resolue en temps de la vitesse et de la temperature d'un jet, sans ensemencement par des particules ou des molecules. Afin d'effectuer des mesures de vitesse dans les ecoulements supersoniques laminaires a basse pression, nous avons developpe et valide une approche quasi-degeneree de la diffusion raman anti-stokes coherente (drasc) resolue dans le temps. Par ailleurs, une source accordable et monofrequence d'impulsions courtes (1 ns) a ete mise au point. Celle-ci est fondee sur un oscillateur parametrique optique (opo) doublement resonnant a cavites separees, suivi d'un etage d'amplification parametrique et d'un etage de sommation des frequences. Un travail de modelisation du fonctionnement spectral des opo doublement resonnants a permis de concevoir un opo monofrequence, et les resultats experimentaux obtenus ont servi a valider un code de simulation du fonctionnement dynamique des opo. Une campagne de mesures en soufflerie hypersonique basse pression a abouti a des mesures de vitesse a travers un choc droit, ainsi qu'a l'etude de la couche limite au-dessus d'une plaque plane. Afin d'etendre le domaine d'application des reseaux dynamiques aux ecoulements turbulents et reactifs de la combustion supersonique, une technique de mesure de vitesse fondee sur la diffusion brillouin coherente a ete developpee. Couplee a une experience de raman coherent, elle a permis d'effectuer des mesures simultanees de temperature et de vitesse dans un jet subsonique a pression atmospherique.