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A. Brignon
eo). Pour un faisceau de divergence O qui n’est pas liiiiit6 par diffraction (O > eo), le
sriiil Brillouin devient 1281:
(30)
O
E s e z r z l [ @ ) = E s e u d o -
0 0
oii Esezlz10 est le seuil Brillouin pour un faisceau limité par diffraction. Cette formule montre
que le seuil Brillouin augmente linéairement avec la divergence du faisceau incident.
4.5 Exemple de réalisation
Un laser du type oscillateur-aiiiplificateur (ÏViOPA) avec miroir k conjugaison de phase
Brillouiii est schématisé sur la Figure 11. Notons que pliisieiirs [en général deux) amplifii<:iLteiirs peuvent être utilisés rt qu’un
Pine de correct,ioii de la dépolarisat,ion peut
<+&ment etre incorporé. Le iiiiroir A c:
gaison de phase p t sa lentille de focalisatioii
associée sont ici simplement placés après le premier passage du faisceau dans le (ou les)
amplificateur[s). Comme nous l’avons évoqué dans les paragraphes précédents, le choix du
milieu Brillouiri est très important et doit teiiir compte des caractérisatiques du faisceau
incident sur la cellule (énergie par impulsion. cadence de répétition, distorsions, ...).
Quelques exemples de lasers à liautc puissance et k liaut,e qualité de faisceau:
0 Laser Nd:YAG délivrant, 1 J par impulsion A 100 Hz (100 W de puissance moyenne)
eiitièrement pompé par diodes lasers [30]. Ce lasrï réalisé par TRW (USA) utilise
un oscillateur Nd:YAG inject4 poiir un fonctioniienirnt inonoriiode longitudinal.
L’ainplificateur est un “slab” pompé par diodes lasers ct, la cellule Brillouin contient
du Fréon 113. La qualité du faisceau ?II sortie du système est 1,l fois la limite de
diffraction.
0 Laser Nd:YAP délivrant. plus de 200 W de puissance moyenne avec une excellente
qualité de faisceau réalisé à l’University de Berlin (311. Le milieu Brillouin utilise du
csa.
I1 est également possible de t,irer profit du miroir à conjiigaison de phase pour introduire
diLiis le laser d’autres fonctions comme l’agilité angiilairc~ d i i faisceau. Pour des applications
iiidiist,rielles comme le micro-iisinage, il est iiécssaire dr dévier le faisceau rapidement
nvec line excellente précision de pointage. Pour réalisrr cette fonction, on peut placer
viitre l’oscillateur et l’amplificat,riir un déflect.eur acoiisto-optique. Le faisceau défléchi est
cJiisiiit,e amplifié une première fois puis rencontre le miroir à conjugaison de phase. Ce
dernier renvoie le faisceau, quelle que soit sa direction. dails l’amplificateur. En sortie du
svstènie, on obtient un faisceau énergétique, défléchi et limité par diffraction [32].
On peut finalement mentionner qu’un laser ti conjugaison de phase Nd:YAG est commercialisé par la société Coherent. Ce laser utilise un oscillateur en anneau monofréquence
pompé par diodes lasers, deux barreaux amplificateurs pompés par lampes flash et line
celliile Brillouin contenant du Fréon 113. Ce hser délivre des impulsions de 400 mJ à une
(‘ideilce de 100 Hz et la qualit,é du faisceau rst, environ 1,s fois la limite de diffraction.
Dans ces lasers, les matériaux non-linéaires utilisés sont soit des gaz maintenus à
liiLiit,e pression (100-200 bar), soit. des liquides, l i e n souvent toxiques. D’un point de vue
pratique, il est préférable d’utiliser des milieux i l’état solidc qui présentent des avantages
relatifs à leur compacité, facilité de manipulation et fiabilité. Leur utilisation est même
indispensable pour certaines applicat,ions.
A. Brignon
eo). Pour un faisceau de divergence O qui n’est pas liiiiit6 par diffraction (O > eo), le
sriiil Brillouin devient 1281:
(30)
O
E s e z r z l [ @ ) = E s e u d o -
0 0
oii Esezlz10 est le seuil Brillouin pour un faisceau limité par diffraction. Cette formule montre
que le seuil Brillouin augmente linéairement avec la divergence du faisceau incident.
4.5 Exemple de réalisation
Un laser du type oscillateur-aiiiplificateur (ÏViOPA) avec miroir k conjugaison de phase
Brillouiii est schématisé sur la Figure 11. Notons que pliisieiirs [en général deux) amplifii<:iLteiirs peuvent être utilisés rt qu’un
Pine de correct,ioii de la dépolarisat,ion peut
<+&ment etre incorporé. Le iiiiroir A c:
gaison de phase p t sa lentille de focalisatioii
associée sont ici simplement placés après le premier passage du faisceau dans le (ou les)
amplificateur[s). Comme nous l’avons évoqué dans les paragraphes précédents, le choix du
milieu Brillouiri est très important et doit teiiir compte des caractérisatiques du faisceau
incident sur la cellule (énergie par impulsion. cadence de répétition, distorsions, ...).
Quelques exemples de lasers à liautc puissance et k liaut,e qualité de faisceau:
0 Laser Nd:YAG délivrant, 1 J par impulsion A 100 Hz (100 W de puissance moyenne)
eiitièrement pompé par diodes lasers [30]. Ce lasrï réalisé par TRW (USA) utilise
un oscillateur Nd:YAG inject4 poiir un fonctioniienirnt inonoriiode longitudinal.
L’ainplificateur est un “slab” pompé par diodes lasers ct, la cellule Brillouin contient
du Fréon 113. La qualité du faisceau ?II sortie du système est 1,l fois la limite de
diffraction.
0 Laser Nd:YAP délivrant. plus de 200 W de puissance moyenne avec une excellente
qualité de faisceau réalisé à l’University de Berlin (311. Le milieu Brillouin utilise du
csa.
I1 est également possible de t,irer profit du miroir à conjiigaison de phase pour introduire
diLiis le laser d’autres fonctions comme l’agilité angiilairc~ d i i faisceau. Pour des applications
iiidiist,rielles comme le micro-iisinage, il est iiécssaire dr dévier le faisceau rapidement
nvec line excellente précision de pointage. Pour réalisrr cette fonction, on peut placer
viitre l’oscillateur et l’amplificat,riir un déflect.eur acoiisto-optique. Le faisceau défléchi est
cJiisiiit,e amplifié une première fois puis rencontre le miroir à conjugaison de phase. Ce
dernier renvoie le faisceau, quelle que soit sa direction. dails l’amplificateur. En sortie du
svstènie, on obtient un faisceau énergétique, défléchi et limité par diffraction [32].
On peut finalement mentionner qu’un laser ti conjugaison de phase Nd:YAG est commercialisé par la société Coherent. Ce laser utilise un oscillateur en anneau monofréquence
pompé par diodes lasers, deux barreaux amplificateurs pompés par lampes flash et line
celliile Brillouin contenant du Fréon 113. Ce hser délivre des impulsions de 400 mJ à une
(‘ideilce de 100 Hz et la qualit,é du faisceau rst, environ 1,s fois la limite de diffraction.
Dans ces lasers, les matériaux non-linéaires utilisés sont soit des gaz maintenus à
liiLiit,e pression (100-200 bar), soit. des liquides, l i e n souvent toxiques. D’un point de vue
pratique, il est préférable d’utiliser des milieux i l’état solidc qui présentent des avantages
relatifs à leur compacité, facilité de manipulation et fiabilité. Leur utilisation est même
indispensable pour certaines applicat,ions.