Présentation
RÉSUMÉ
Créé en 1960, le laser est un oscillateur optique composé de trois éléments de base : un milieu amplificateur, un résonateur et un couplage de l’énergie générée. Cet article décrit les propriétés du faisceau laser : directivité, pureté spectrale, durées d’impulsion et longueur d’onde. Les différents types de lasers existants sont exposés : lasers à solide, à fibre, à semi-conducteur, à gaz, à colorant. C’est grâce à ses formes très variées que le laser se montre indispensable dans de nombreux domaines (scientifique, industriel, télécommunications, optique, militaire, biomédical). En conclusion, un point est fait sur les mesures de puissance et d’énergie des lasers (les types de mesures ou encore les critères de sélection des appareils de mesure).
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Costel SUBRAN : Opton Laser International (Orsay)
-
Jean SAGAUT : Opton Laser International (Orsay)
-
Sophie LAPOINTE : Gentec Électro-Optique (Canada)
INTRODUCTION
Le 16 mai 1960 est apparu sur le mur d’un laboratoire de recherche de la société Hughes, en Californie, un point brillant de lumière rouge : le premier laser était né.
Ce n’était pas un appareil impressionnant : il n’était constitué que d’un petit cristal cylindrique de rubis (des ions Cr3+ dispersés dans une matrice d’alumine) entouré d’une lampe flash hélicoïdale. Pourtant, peu d’inventions ont provoqué une révolution d’une telle ampleur, aussi bien dans le monde scientifique que dans l’industrie, les télécommunications ou la médecine.
L’importance du laser a en fait été immédiatement reconnue. Si les sceptiques le qualifiaient volontiers de « solution en quête d’un problème », leur incrédulité a vite été démentie par les progrès rapides et impressionnants aussi bien du laser lui-même que de ses applications. Aujourd’hui, le laser a pris des formes extrêmement variées et est devenu un outil irremplaçable dans de nombreux domaines.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
ApplicationsArticle inclus dans l'offre
"Mesures mécaniques et dimensionnelles"
(120 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
3. Différents types de laser
La très grande diversité des lasers en rend difficile une classification raisonnée. La classification ci-dessous, basée essentiellement sur la nature du milieu amplificateur, est largement acceptée.
3.1 Lasers à solide
Le milieu amplificateur est un solide, et plus particulièrement une matrice passive solide (cristal, verre) dopée par des ions métalliques qui sont les véritables composants actifs.
Le pompage du milieu actif est en général effectué par des barrettes de diodes lasers conçues pour émettre dans la bande d’absorption de l’ion actif.
-
Laser à néodyme
L’ion actif les plus courant est le néodyme (Nd3+) dispersé dans un grenat d’aluminium et d’yttrium (YAG).
-
En fonctionnement continu, ces lasers émettent des puissances allant jusqu’à quelques kilowatts, et sont utilisés en soudage, marquage et découpe industrielle (voir § 4.2).
-
En mode déclenché, ils émettent des impulsions courtes (quelques nanosecondes), à une cadence de quelques dizaines de hertz. Ces impulsions peuvent être amplifiées par des amplificateurs en cascade jusqu’à des énergies considérables (jusqu’au mégajoule dans les expériences de fusion thermonucléaire inertielles par laser), mais avec une cadence qui diminue alors fortement.
Un développement récent consiste à solidariser tous les éléments optiques d’un laser à solide (particulièrement Nd:YAG) par adhérence moléculaire, rendant ainsi les lasers très compacts et robustes (lasers microchips). La grande stabilité mécanique de cet assemblage permet alors de procéder au doublage ou triplage de la fréquence de la lumière laser à l’intérieur même de la cavité, tout en maintenant un fonctionnement continu et monomode longitudinal.
-
-
Laser au saphir...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Différents types de laser
Article inclus dans l'offre
"Mesures mécaniques et dimensionnelles"
(120 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SIEGMAN (A.E.) - Lasers - University Sciences Book (jan. 1986).
-
(2) - SVELTO (O.) - Principles of lasers - Springer (jan. 2007).
-
(3) - SUBRAN (C.) - Les lasers à Nd:YAG, développement et applications - Spectra 2000, n° 147 (avril 1990).
-
(4) - SUBRAN (C.), LUHS (W.), SCHUBERT (W.) - A new diode laser pumped Nd:YAG experimental laser for research and education - OPTO (1992).
-
(5) - SUBRAN (C.) - Source laser Ti:Sa fs, multikilohertz, génératrice de lumière blanche - Spectra 2000, n° 164 (1992).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Espace Laser Paris
Salon des matériels et techniques laser pour l'industrie
Opto
Salon européen dédié aux solutions optiques
Photonics West
A lieu une fois par an en Californie
http://spie.org/photonics-west.xml
Laser World of Photonics (Laser Munich)
A lieu une année sur deux à Munich, année impaire
http://www.world-of-photonics.net
HAUT DE PAGE
NF EN ISO 22827-1 (01-06), Essais de réception pour les machines de soudage par faisceau laser Nd:YAG – Machines avec transport de faisceau par fibre optique – Partie 1 : ensemble laser (indice de classement : A89-702-1).
NF EN ISO 11145 (10-08), Optique et photonique – Lasers et équipements associés aux lasers – Vocabulaire et symboles (indice de classement : S10-105).
NF EN ISO 15616-2 (07-03), Essais de réception des machines de soudage et de coupage de qualité...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Mesures mécaniques et dimensionnelles"
(120 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
