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Thèse Année : 2005

Ultrafast spectroscopy of aerosol particles and microcavities

Spectroscopie ultra-brève de particules d'aérosols et microcavités

Résumé

We have developed a real-time optical technique that discriminates bioaerosols among urban background aerosols, especially soot emitted by diesel engines. This technique is based on the multipulse ultrashort excitation of instrinsic fluorophors of bioaerosols and identifies their molecular dynamics. Specific fingerprints of bacteria and hydrocarbons could be exhibited. This study is a first step towards the all-optical identification of biological material.

Pump-probe spectroscopy has also been employed to probe the propagation dynamics of a femtosecond pulse in a 2D spiral-shaped microcavity. An imaging technique using pulse correlation has been developed to visualize with femtosecond time resolution the propagation of a wavepacket in the microcavity. FDTD simulations have enabled to interpret our observations and to exhibit an original output coupling process, that implies the reflexion of the evanecent wave on the discontinuity of the spiral.
Nous avons mis au point une nouvelle technique optique de détection en temps réel des bioaérosols parmi un ensemble d'aérosols de fond, dont en particulier les suies de combustion. Cette technique repose sur l'excitation ultra-brève multi-impulsionnelle des fluorophores intrisèques des bioaérosols. Des signatures spécifiques aux bactéries et aux hydrocarbures ont ainsi été mises en évidence, alors que les spectres de fluorescence de ces espèces sont indiscernables.

La spectroscopie pompe-sonde a aussi été mise en oeuvre pour sonder la dynamique de propagation d'une impulsion femtoseconde dans une microcavité 2D de forme spirale. Nous avons réalisé un dispositif d'imagerie de corrélation afin de suivre, avec une résolution temporelle, la propagation d'un paquet d'onde laser. Des simulations FDTD ont permis d'interpréter les observations et de mettre en évidence un processus original de couplage de sortie, impliquant la réflexion de l'onde évanescente sur la discontinuité de la spirale.
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Dates et versions

tel-00082047 , version 1 (26-06-2006)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00082047 , version 1

Citer

François Courvoisier. Ultrafast spectroscopy of aerosol particles and microcavities. Physique Atomique [physics.atom-ph]. Université Claude Bernard - Lyon I, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00082047⟩
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