Institut des
NanoSciences de Paris
insp
insp
4.jpg

Spectroscopie Raman à très haute résolution

Contact : Bernard Jusserand

Nous développons depuis 2007 un dispositif expérimental original couplant notre triple spectromètre Raman en mode additif avec détection multicanal et un étalon Fabry Pérot accordable en pression. Le principe de la mesure est de laisser le spectromètre fixe et d’utiliser la détection multicanal pour enregistrer le signal intégré sur chaque mode du Fabry Pérot. Un enregistrement en fonction du balayage de la pression dans le Fabry Pérot permet de reconstituer le spectre Raman sur une plage d’une dizaine de cm-1 avec la résolution du Fabry Pérot.

 

Schéma de principe du dispositif Raman à très haute résolution (b) et de l’obtention du signal Raman montré en (c). La largeur de la fenêtre est de l’ordre de 1 cm-1. En (d) on voit le signal sortant du Fabry Pérot pour deux pressions de gaz en rouge et en bleu, deux modes de l’étalon sont montrés. En (e) est visualisé le signal enregistré sur la CCD et en f le signal reconstitué à partir du balayage complet de la pression. La seule contrainte est que les modes restent bien séparés dans l’enregistrement CCD, c’est-à-dire que l’intervalle spectral libre du Fabry Pérot soit supérieur à la résolution du spectromètre (de l’ordre de 0.5 cm-1).

 

Nous avons obtenu en 2008 la première mesure de largeur intrinsèque d’un mode de cavité avec une résolution instrumentale de 0.012 cm-1 (voir page Nanophononique). Nous avons acquis en 2009 un laser Ti-Sa monomode longitudinal qui permet la réalisation de mesures avec une résolution limitée uniquement par l’étalon. La résolution est désormais de 6. 10-3 cm-1 soit moins de 1 µeV. Nous envisageons un nouveau mode de mesure spécifique à la spectroscopie Raman dans lequel l’étalon sera fixe et le laser monomode sera balayé très lentement en agissant sur la cavité du laser. Ce mode de fonctionnement est possible car les raies Raman suivent fidèlement le laser.