Etude du gain par mélange à deux ondes dans les systèmes à deux et trois niveaux

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Abstract
Nous étudions théoriquement le gain dans un processus d'interaction pompe-sonde pour des atomes à deux et trois niveaux. Cet effet, appelé encore mélange à deux ondes ou effet Rayleigh stimulé, est étudié dans quatre situations : système à deux niveaux fermé et ouvert, système à trois niveaux en V et en A. Nous envisageons une situation d'excitation non résonnante et nous nous limitons à des petites différences entre les fréquences des ondes sonde et pompe. Le calcul est fait à tous les ordres en onde pompe et au premier ordre en onde sonde. Lorsque les deux faisceaux interagissent sur la même transition, une amplification assistée par relaxation du faisceau sonde peut être observée. En revanche, lorsque les deux faisceaux interagissent sur des transitions différentes possédant un niveau commun, nous ne prévoyons pas la possibilité d'une amplification. Ce résultat nécessite un calcul à tous les ordres car à l'ordre le plus bas de non linéarité, une amplification pourrait apparaître possible