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Sum frequency generation spectroscopy (SFG)

Une chaîne laser femtoseconde renouvelée en 2021 comprenant 3 amplificateurs paramétriques optiques, couvre les longueurs d’onde du proche UV (0.24 µm) à l’IR moyen (16 µm) avec des durées d’impulsion allant de 35 fs à 3 ps. Les moyens de caractérisation incluent des spectromètres, auto-corrélateurs, FROG, mesureur de front d’onde (HASO) et PHAZZLER. Ces outils sont partagés entre différentes équipes du laboratoire (Nanophys, DIRAM, SYSIPHE, SYSTEMAE) pour des expériences de spectroscopies optiques non-linéaires d’états électroniques ou vibrationnels en phase gaz, sur des surfaces ou dans des matrices cryogéniques.

La technique de spectroscopie vibrationnelle de somme de fréquences (SFG) avec des impulsions femtosecondes est sensible à l’environnement (site d’adsorption, nature du support, présence de molécules voisines), applicable à pression élevée, et permet l’étude de la dynamique des interactions à une échelle de temps <50 fs. Elle consiste à superposer spatialement et temporellement deux impulsions laser, dont l’une en résonance avec les états vibrationnels de la molécule. Une troisième impulsion est utilisée dans les expériences pompe-sonde pour accéder à la dynamique du système.