La présente étude quantifie et analyse la production d'effets optiques non linéaires (ONL), tels que la génération de seconde harmonique (SHG), par des particules de carbone noir et par d'autres types de nanoparticules en phase d'aérosol. Les expériences sont réalisées dans une installation optique innovante permettant d'analyser la réponse OLN résolue dans le temps, la longueur d'onde et l'angle, ce qui permet d'isoler la SHG d'autres phénomènes, tels que la filamentation laser. Le signal SHG observé s'avère être non cohérent et donc lié à la diffusion hyper Rayleigh. Le signal SHG détecté augmente linéairement avec la surface des particules, indépendamment de leur forme ou de leur composition. Ces résultats montrent le potentiel de l'ONL, en particulier pour quantifier in situ la surface spécifique d'un aérosol. En donnant accès à cette information qui est cruciale dans l'évaluation de la toxicité des aérosols, le présent travail peut donc ouvrir la voie à une nouvelle classe de diagnostics optiques pour les aérosols.

In the present study the generation of non-linear optical (NLO) effects, such as second harmonic generation (SHG), by black carbon particles and by other types of nanoparticles in aerosol phase is quantified and analysed. The experiments are carried out in an innovative optical setup allowing to analyse the NLO response resolved in time, wavelength and angle, thus having the capability to isolate SHG from other phenomena, such as laser filamentation. The observed SHG signal is shown to be non-coherent and thus related to Hyper Rayleigh Scattering. The detected HRS signal increases linearly with particle surface area, independently of the particle shape or composition. These findings show the potential of NLO, in particular to quantify in situ the specific surface of an aerosol. Giving access to this information which is crucial in the evaluation of toxicity of aerosols, the present work can thus give way to a new class of laser based diagnostics for aerosols.