2. Milieu non linéaire dans un interféromètre de Fabry-Perot
Les dispositifs de l'opto-électronique sont généralement constitués d'un milieu optique non linéaire et d'une boucle de réaction permettant, par exemple, de réinjecter dans le milieu une partie de la lumière qui l'a traversé. Le système le plus couramment étudié est l'interféromètre de Fabry-Perot.
Supposons que l'on place un milieu dont l'indice varie linéairement avec l'intensité entre deux miroirs partiellement transparents. La transmission T de l'ensemble de l'interféromètre (c'est-à-dire le rapport entre l'intensité transmise It et l'intensité incidente Ii) est maximale lorsque la distance L entre les deux miroirs est un multiple entier (p) de la longueur d'onde λ de la lumière dans l'interféromètre (L = pλ). Lorsque L/λ s'écarte légèrement de cette valeur entière, la transmission décroît.
Appelons ν la fréquence du rayonnement incident. La longueur d'onde λ dans le milieu est égale à c/nν, où c est la vitesse de la lumière et n l'indice donné par la formule (2). Il s'ensuit que L/λ dépend de l'intensité I de la lumière dans l'interféromètre par la relation :
L'intensité It à l'extérieur de l'interféromètre correspond à la fraction de l'intensité dans l'interféromètre transmise par le miroir de sortie. Si le miroir de sortie a un coefficient de transmission T, l'intensité transmise est donc égale à TI. En utilisant la relation It = TI, il est possible de remplacer dans la formule (3) la variable I par la variable It ou encore par la variable T = It/Ii, ce qui donne :
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