Download or read book Correction des aberrations et mise en forme spatiale d un faisceau laser par contr le de phase intracavit written by Jérôme Bourderionnet and published by . This book was released on 2001 with total page 174 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les exigences industrielles actuelles impliquent le développement de sources monomodes transversalement (TEM00) délivrant une puissance moyenne allant de la centaine de Watts à plusieurs kWatts. dans de telles conditions, le pompage optique implique sur les milieux amplificateurs une charge thermique très importante, qui génére par effets thermo-optique et thermo-mécanique une quantité non-négligeable d'aberrations thermiques dans le milieu amplificateur. Dans un premier temps, nous avons étudié théoriquement les incidences de ces aberrations thermiques sur les performances d'un oscillateur fonctionnant sur le mode fondamental. Nous avons ainsi déterminé les pertes induites, la dégradation de la qualité spatiale du faisceau, ainsi que les perturbations de la stabilité du laser, en fonction de l'amplitude de l'aberration thermique. Ces considérations nous amènent à envisager une correction des aberrations thermiques lorsque les puissances visées atteignent plusieurs centaines de Watts, et si l'on veut optimiser l'efficacité de la source. Nous proposons alors deux techniques originales de contrôle de la phase du faisceau laser. La première consiste à utiliser une lame de phase holographique fixe dans la cavité laser. Enfin, on utilise une valve à cristaux liquides adressée optiquement comme lame de phase programmable intracavité qui permet de contrôler dynamiquement le faisceau délivré par l'oscillateur. Nous démontrons que cette technique permet également de mettre en forme spatialement le faisceau délivré par l'oscillateur. Nous avons ainsi réalisé expérimentalement un résonateur pouvant produire des faisceaux de profils spatiaux variés.

Download or read book Mise en forme programmable de faisceau laser femtoseconde pour le micro usinage et la photoinscription de guides d ondes written by Nicolas Sanner and published by . This book was released on 2005 with total page 227 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse porte sur la mise en forme spatiale de faisceau laser à impulsions ultra-brèves pour l'optimisation des interactions laser-matière. La première partie de ce mémoire expose la conception et la réalisation d'un système d'optique adaptative permettant la mise en forme spatiale de faisceau au point focal d'une lentille. Ce dispositif original est basé sur un modulateur de front d'onde à cristaux liquides, utilisé comme lame de phase programmable de haute résolution.. Une correction fine des aberrations du faisceau est démontrée, de manière à obtenir une surface d'onde quasi-plane en temps réel, et donc un point focal limité par diffraction. Puis, par modulation contrôlée de la phase spatiale, une mise en forme programmable de tache focale est réalisée, suivant une forme de faisceau arbitraire définie par l'utilisateur. Une variété de motifs de grande qualité a été obtenue au point focal d'une lentille sur des dimensions réduites (70 μm) : top-hat, carré, anneau, triangle, rectangle. Dans la seconde partie, ce dispositif est mis à profit pour l'interaction laser-matière femtoseconde , où le matériau est modifié essentiellement dans la zone irradiée : micro-usinage en surface (métaux) et micro-structuration en volume (diélectriques transparents). La mise en forme de faisceau rend accessible l'usinage direct de formes complexes, tandis que la correction de front d'onde permet la photoinscription contrôlée de guides d'ondes via la modification locale d'indice de réfraction. Un gain appréciable de qualité, de précision et de contrôle est démontré, permettant à la fois l'optimisation et l'extension des procédés applicatifs des lasers en régime femtoseconde

Download or read book G n ration de faisceaux lasers profils d intensit sp cifiques written by Renaud de Saint Denis and published by . This book was released on 2007 with total page 249 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Aujourd’hui, de nombreuses applications, tant industrielles que médicales, nécessitent des faisceaux lasers possédant un profil d’intensité transverse spécifique : en particulier, on peut citer l’usinage laser, le piégeage et guidage optique d’atomes froids. L’objectif de cette thèse est donc d’illustrer plusieurs possibilités de mises en forme simples et à faible coût d’un faisceau de profil gaussien. Dans la première partie, nous utilisons un élément optique diffractif binaire simple, le trou de phase, pour démontrer son influence sur la qualité du faisceau laser généré. La brillance du faisceau produit peut ainsi être améliorée par insertion de l’objet de phase au sein de la cavité laser. En diffraction simple passage, il permet d’améliorer la sensibilité d’une mesure de type Z-scan. Dans la seconde partie, nous avons considéré théoriquement la diffraction de faisceaux de Laguerre-Gauss TEMp0 à travers un disque opaque. En simple passage, un faisceau TEM10 peut ainsi être transformé en champ proche en un anneau lumineux très fin. De plus, ce mode TEM10 peut être obtenu par insertion intra-cavité du disque opaque. Dans la troisième partie, nous avons cherché à déterminer le contenu modal d’un faisceau laser sans recourir à une méthode optique classique basée sur l’analyse du profil d’intensité et du facteur de qualité M2. Nous avons alors développé une méthode d’analyse optoélectronique basée sur l’évolution de la pente locale de la réponse en puissance d’un laser Nd:YVO4 dont nous contrôlions la géométrie. Cette analyse simple, rapide, peu coûteuse et automatisée a ensuite été appliquée pour la sélection, parmi des diodes lasers commerciales de type VCSEL au comportement multimode transverse, de celles quasi monomodes. Dans la quatrième et dernière partie, nous nous sommes intéressés à la mise en forme spatiale simple passage d’un faisceau laser : caractérisation à la fois théorique et expérimentale du front d’onde et du profil d’intensité d’un faisceau gaussien incident perturbé par des aberrations sphériques de phase générées par un système optique équivalent à un axicon ajustable.

Download or read book AMELIORATION DES PERFORMANCES DES CHAINES LASERS SOLIDES UTILISANT L AMPLIFICATION A DERIVE DE FREQUENCE written by Benoit Wattellier and published by . This book was released on 2001 with total page 220 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE DE THESE PORTE SUR L'AMELIORATION DES PERFORMANCES DES LASERS DE PUISSANCE. CETTE OPTIMISATION A D'ABORD PORTE SUR L'AMELIORATION DU COMPOSANT LE PLUS SENSIBLE D'UNE INSTALLATION LASER UTILISANT L'AMPLIFICATION A DERIVE DE FREQUENCE (CHAINE 100TW AU LULI), A SAVOIR LE RESEAU DU COMPRESSEUR SOUMIS A L'ECLAIREMENT LE PLUS ELEVE. DANS UNE SECONDE PERIODE, DES TECHNIQUES DE CORRECTION DE FRONT D'ONDE ONT ETE EXPERIMENTEE D'UNE PART POUR AMELIORER LA FOCALISATION DES FAISCEAUX, D'AUTRE PART POUR CONTROLER LA REPARTITION SPATIALE DE L'ENERGIE DANS LE VOLUME FOCAL. DEUX NOUVELLES TECHNIQUES POUR LA PRODUCTION DE RESEAUX DE DIFFRACTION ONT ETE TESTEES EXPERIMENTALEMENT, L'ACCENT ETANT PORTE SUR LA TENUE AU FLUX LASER ET L'EFFICACITE DE DIFFRACTION. IL S'AGIT DE MIROIRS DIELECTRIQUES DONT LA COUCHE SUPERIEURE EST GRAVEE OU DES RESEAUX HOLOGRAPHIQUES EN VOLUME. L'ETUDE DE LA TENUE AU FLUX LASER A ETE EFFECTUEE PAR DEUX METHODES DIRECTE ET STATISTIQUE. L'EFFICACITE DE DIFFRACTION MAXIMALE ATTEINTE EST DE 98 % (96 % SUR TOUTE LA SURFACE DU RESEAU) ET LA TENUE AU FLUX EST DEUX FOIS SUPERIEURE A CELLE DES COMPOSANTS CLASSIQUES, RECOUVERTS D'OR. LA DEUXIEME PARTIE DE CE MEMOIRE CONCERNE LA MISE EN FORME SPATIALE DES FAISCEAUX LASERS AU FOYER DES SYSTEMES DE FOCALISATION. CECI CONCERNE AUSSI BIEN LA CORRECTION DE FRONT D'ONDE DONT LE BUT EST DE CONCENTRER AU MAXIMUM L'ENERGIE LASER QUE LA MISE EN FORME PROGRAMMABLE DE TACHES FOCALES PAR MODULATION DE LA PHASE SPATIALE EN CHAMP PROCHE. DEUX SYSTEMES DE CORRECTION (UN MIROIR DEFORMABLE ET UNE VALVE ELECTRO-OPTIQUE A CRISTAUX LIQUIDES) SONT ETUDIES ET COMPARES A PARTIR DE LEUR INSTALLATION SUR LES DEUX CHAINES DE PUISSANCE DU LULI. UNE AMELIORATION D'UN FACTEUR 5 SUR L'INTENSITE CRETE SUR CIBLE A PU ETRE DEMONTREE. ENFIN, L'UTILISATION DE LA VALVE ELECTRO OPTIQUE COMME LAME DE PHASE PROGRAMMABLE DE HAUTE RESOLUTION A PERMIS DE METTRE EN FORME DES TACHES FOCALES ET D'OBTENIR DES LIGNES FOCALES OU DES ANNEAUX.

Download or read book CONTROLE ET MISE EN FORME DES FRONTS DE PHASE ET D ENERGIE D IMPULSIONS LASERS BREVES ULTRA INTENSES written by Jean-Christophe Chanteloup and published by . This book was released on 1998 with total page 250 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE DE THESE TRAITE DU CONTROLE ET DE LA MISE EN FORME DES FRONTS DE PHASE ET D'ENERGIE D'IMPULSIONS LASERS BREVES ULTRA-INTENSES. LA PREMIERE PARTIE EST CONSACREE A LA CONCEPTION ET LA REALISATION D'UNE BOUCLE D'OPTIQUE ADAPTATIVE POUR LA CORRECTION DES DISTORSIONS DE SURFACE D'ONDE SUR LA CHAINE LASER DE PUISSANCE 100 TERAWATTS DU LABORATOIRE POUR L'UTILISATION DES LASERS INTENSES. CETTE BOUCLE REPOSE SUR L'UTILISATION D'UN DISPOSITIF A CRISTAUX LIQUIDES COMME MODULATEUR DE PHASE ET D'UN INTERFEROMETRE A DECALAGE COMME SENSEUR DE FRONT D'ONDE. L'ASSOCIATION DE CES DEUX DISPOSITIFS A PERMIS LA CONSTRUCTION D'UN SYSTEME INNOVANT DE MESURE ET MISE EN FORME DE LA SURFACE D'ONDE D'IMPULSIONS LASERS ULTRA-INTENSES. IL EST DEMONTRE QU'IL PERMET DE CORRIGER UNE SURFACE D'ONDE PRESENTANT D'IMPORTANTES DISTORSIONS ET AINSI AMELIORER GRANDEMENT LA QUALITE DE FOCALISATION DE FAISCEAUX LASERS. CETTE BOUCLE D'OPTIQUE ADAPTATIVE A ETE TESTEE AVEC SUCCES SUR LA CHAINE 100 TERAWATTS ET UNE CORRECTION DE LA SURFACE D'ONDE DE L'ORDRE DE 60% A AINSI PU ETRE DEMONTREE. LA SECONDE PARTIE DU MEMOIRE TRAITE DE LA MISE EN FORME D'UNE IMPULSION LASER INHOMOGENE BREVE PERMETTANT LE POMPAGE DU MILIEU A GAIN (UN PLASMA) D'UN LASER A RAYONS X. L'IDEE CONSISTE A JOUER SUR LE PARALLELISME DU SYSTEME DE COMPRESSION D'IMPULSIONS UTILISE EN FIN DE CHAINE 100 TERAWATTS. UN MODELE EXPLIQUANT LA GENERATION D'UNE IMPULSION INHOMOGENE LASER BREVE A L'AIDE DE CE COMPRESSEUR A RESEAUX DE DIFFRACTION EST DEVELOPPE. UNE CAMPAGNE EXPERIMENTALE LASER X A NOTAMMENT PERMIS DE VALIDER LES PREDICTIONS THEORIQUES ANNONCEES PAR CE MODELE ET A MONTRE LA NECESSITE D'UTILISER UNE TELLE IMPULSION INHOMOGENE AFIN D'OBTENIR UNE EMISSION LASER X LORSQUE LE POMPAGE S'EFFECTUE PAR IMPULSION BREVE.

Download or read book Mise en forme spatiale dans une fibre optique microstructur e pour la r alisation d amplificateurs lasers tout fibr s pour les pilotes des lasers de puissance written by Pierre Calvet and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La mise en forme spatiale est une problématique importante pour les lasers et ses applications. Dans de nombreux domaines (l'industrie, l'interaction laser-matière, l'injection des lasers de puissance...) il est indispensable que le faisceau laser ait une forme aplatie. Les solutions actuelles de mise en forme spatiale d'un faisceau laser quelconque en faisceau aplati (par les techniques « espace-libre » ou par les fibres fortement multimodes) ne sont pas satisfaisantes. Elles occasionnent des difficultés de maintenance, sont très sensibles aux perturbations du système et elles ne permettent pas de délivrer un faisceau spatialement cohérent. Pour cette raison nous présentons dans ce manuscrit une fibre optique microstructurée monomode délivrant un faisceau spatialement aplati. Cette fibre « mode-plat » permet de transformer n'importe quel faisceau en un faisceau aplati cohérent spatialement ce qui est un progrès par rapport aux fibres fortement multimodes utilisées jusque-là. L'intérêt des fibres optiques est également leur maintenance facilitée et leur robustesse, cette solution est donc d'un grand avantage par rapport aux solutions « espace-libres ». Grâce à cette fibre, nous avons pu réaliser une chaine laser entièrement fibrée permettant d'amplifier une impulsion d'une durée de 10 ns jusqu'à 100 μJ tout en contrôlant ses propriétés temporelles, spectrales et spatiales. En adaptant la fibre « mode-plat » à cette chaine laser, nous avons démontré la faisabilité et l'intérêt de cette fibre pour la mise en forme spatiale de faisceaux laser dans des systèmes performants et robustes.

Download or read book ETUDE DE LA MISE EN PHASE DE LASERS A SEMI CONDUCTEUR written by FREDERIC.. NAUDAN and published by . This book was released on 1995 with total page 238 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES LASERS A SEMI-CONDUCTEUR ONT CONNU UN DEVELOPPEMENT SPECTACULAIRE AU COURS DES CINQ DERNIERES ANNEES. UNE TECHNOLOGIE EST PARTICULIEREMENT DEVELOPPEE: ASGAAL A LA LONGUEUR D'ONDE 800NM POUR LE POMPAGE OPTIQUE DES LASERS SOLIDES. CETTE APPLICATION A MOTIVE LE DEVELOPPEMENT DES LASERS SEMI-CONDUCTEUR A CAVITE LARGE (RUBAN LARGE ET MULTI-RUBAN) DELIVRANT DE FORTES PUISSANCES (LE WATT CW). LES TECHNIQUES DE FABRICATION PERMETTANT D'ACCROITRE LA PUISSANCE DE CES SOURCES SACRIFIENT NEANMOINS LEUR PURETE SPATIALE ET SPECTRALE. EN EFFET, UN INCONVENIENT DES LASERS A CAVITE LARGE EST LEUR FAIBLE COHERENCE SPATIALE SE TRADUISANT NOTAMMENT PAR UNE EMISSION MULTIMODE DE DIVERGENCE ANGULAIRE IMPORTANTE. IL EST DONC NECESSAIRE D'ENVISAGER DES METHODES DE MISE EN FORME SPATIALE DES FAISCEAUX LASERS. PLUS GENERALEMENT, POUR LES SOURCES MULTI-LASER, LE CONCEPT DE MISE EN PHASE DE DIODES LASERS A VU LE JOUR POUR GARANTIR UNE EMISSION LASER DE PUISSANCE ELEVEE, UNE GRANDE QUALITE DE FAISCEAU AINSI QU'UN CONTROLE ANGULAIRE EVENTUEL. DANS CE CONTEXTE, L'OBJET DU TRAVAIL EXPERIMENTAL EST LA MISE EN UVRE DE TECHNIQUES ORIGINALES POUR REDUIRE LA DIVERGENCE ET LA LARGEUR SPECTRALE DES DIODES LASER. LA PREMIERE PARTIE DE L'ETUDE EST CONSACREE A L'ANALYSE SPATIALE ET SPECTRALE DES LASERS A SEMI-CONDUCTEUR DE PUISSANCE. LE FACTEUR M#2 EST INTRODUIT COMME CRITERE QUANTITATIF DE QUALITE D'UN FAISCEAU LASER MULTIMODE. L'ANALYSE FINE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DES MODES LATERAUX DES LASERS A CAVITE LARGE EST PROPOSEE. LA SECONDE PARTIE PRESENTE L'UTILISATION D'UNE CAVITE EXTERNE FERMEE PAR UN MIROIR PLAN OU UN RESEAU DE DIFFRACTION PERMETTANT DE FORCER L'OSCILLATION LASER SUR UN MODE LATERAL UNIQUE. NOUS ETENDONS CETTE TECHNIQUE A UNE MATRICE BIDIMENSIONNELLE DE LASERS, AFIN D'OBSERVER L'AUGMENTATION DE LA COHERENCE GLOBALE DE CETTE SOURCE. LA DERNIERE PARTIE PRESENTE UNE METHODE ORIGINALE DE FILTRAGE MODAL EN CAVITE EXTERNE FERMEE PAR UN MIROIR A CONJUGAISON DE PHASE REALISE DANS UN CRISTAL PHOTOREFRACTIF DE TITANATE DE BARYUM. CE DISPOSITIF AUTO-ADAPTATIF CONDUIT EGALEMENT A UNE EMISSION UNIMODALE POUR LE LASER A CAVITE LARGE ET A UN ACCROISSEMENT DE SA LUMINANCE D'UN FACTEUR 4,5. FINALEMENT, IL EST POSSIBLE DE REALISER DES SOURCES LASER A SEMI-CONDUCTEUR DE TYPE MOPA AVEC DOUBLE PASSAGE DANS LE MILIEU AMPLIFICATEUR ET REFLEXION SUR LE MIROIR A CONJUGAISON DE PHASE. CES SOURCES SONT A LA FOIS PUISSANTES, COHERENTES ET LIMITEES PAR DIFFRACTION

Download or read book CORRECTION DES PHASES SPECTRALE ET TEMPORELLE POUR LES LASERS ULTRA INTENSES written by ESTELLE.. SALMON and published by . This book was released on 2000 with total page 194 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA PRODUCTION D'IMPULSIONS ULTRA-COURTES ET ULTRA-INTENSES PRESENTE UN GRAND INTERET POUR L'EXPLORATION DE LA PHYSIQUE DE L'INTERACTION LASER-MATIERE. LES CHAINES DE PUISSANCE ACTUELLES DELIVRENT DES IMPULSIONS DE QUELQUES CENTAINES DE TERAWATTS ; LA PROCHAINE GENERATION DE L'ORDRE DE LA DIZAINE DE PETAWATTS. UNE TELLE CHAINE POURRAIT S'IMPLANTER SUR LA LIGNE D'INTEGRATION LASER (LIL) AU CESTA A BORDEAUX. LE DIMENSIONNEMENT DU LASER PW EN ETUDE SUR LA LIL A MONTRE LA NECESSITE DE CORRIGER LES PHASES SPECTRALE ET TEMPORELLE. L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST LA CORRECTION DE LA PHASE SPECTRALE EN UTILISANT UN MODULATEUR DE PHASE TEMPORELLE POUR DES IMPULSIONS DE RELATIVEMENT FAIBLE LARGEUR SPECTRALE (QUELQUES MANOMETRES) CENTREES AUTOUR DE 1,053 M ET FORTEMENT ETIREES TEMPORELLEMENT. LA SPECIFICITE DES IMPULSIONS A NECESSITE UN TRAVAIL D'ADAPTATION DES METHODES DE MESURE ABSOLUE ET DE MODULATION DE PHASE SPECTRALE. LA MAITRISE DE LA PHASE SPECTRALE PERMET EN EFFET NON SEULEMENT LA CORRECTION DES DEFAUTS DE PHASE POUR COMPRIMER LES IMPULSIONS A DERIVE DE FREQUENCE MAIS AUSSI LEUR MISE EN FORME TEMPORELLE. LA MISE EN PLACE DE L'ANALOGIE ENTRE LES DOMAINES TEMPOREL ET SPATIAL A PERMIS DE BENEFICIER DE TOUT L'ACQUIS DU DOMAINE SPATIAL POUR ANALYSER LA PHASE SPECTRALE DE L'IMPULSION. NOUS AVONS AUSSI FORMALISE LA CORRESPONDANCE ENTRE LA MODULATION DE LA PHASE TEMPORELLE ET SPECTRALE POUR DES IMPULSIONS FORTEMENT ETIREES, EN UTILISANT LE THEOREME DE LA PHASE STATIONNAIRE. NOUS PRESENTONS DANS CE MANUSCRIT LES RESULTATS EXPERIMENTAUX DE MESURES ET DE CORRECTION DE LA PHASE SPECTRALE. UNE EXTENSION A LA CORRECTION DE LA PHASE TEMPORELLE EST PROPOSEE : LA CORRECTION DES EFFETS NON LINEAIRES DIRECTEMENT DANS LE DOMAINE TEMPOREL (EN UTILISANT LE MODULATEUR DE PHASE TEMPORELLE). NOUS PRESENTONS LES RESULTATS DES SIMULATIONS NUMERIQUES DE LA CORRECTION DE LA PHASE TEMPORELLE PERMETTANT D'AMELIORER LES PERFORMANCES D'UN FACTEUR TROIS EN PUISSANCE SUR UNE INSTALLATION TYPE LIL.

Download or read book Utilisation d l ments optiques diffractifs binaires pour la mise en forme et l am lioration des performances des lasers solides written by Nicolas Passilly and published by . This book was released on 2005 with total page 216 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: De plus en plus d'applications des Lasers nécessitent des faisceaux dont le profil d'intensité n'est pas gaussien et dont la polarisation n'est pas homogène. Dans la première partie, nous avons considéré l'utilisation d'Eléments Optiques Diffractifs (EOD) binaires, c'est à dire réalisés avec un seul niveau de gravure, pour la mise en forme du profil d'intensité d'un faisceau gaussien à l'aide d'un dispositif ajustable appelé "fente de phase". La transformation d'un faisceau laser gaussien polarisé rectilignement en un faisceau laser annulaire polarisé radialement est également considérée. Le dispositif expérimental réalisant la conversion est composé d'un interféromètre vectoriel de Mach-Zehnder dont les bras comportent deux marches de phase déphasant de 180° ayant leurs lignes de discontinuité orientées orthogonalement. Dans la seconde partie, nous nous sommes intéressés au fonctionnement auto-déclenché d'un laser Cr:LiSAF pompé par flash. Nous avons caractérisé l'effet de lentille de population du Cr:LiSAF, à l'origine du mécanisme d'auto-déclenchement, et ceci par deux méthodes différentes. Nous avons montré que l'introduction d'un EOD, appelé un trou de phase, dans le laser permet d'augmenter l'énergie de l'impulsion laser et de réduire sa durée grâce à une accélération de la dynamique du laser due aux effets spatiaux résultant de la diffraction sur le trou de phase. Dans la troisième partie, nous avons montré que la brillance d'un faisceau laser de Laguerre-Gauss d'ordre élevé peut être augmentée grâce à un simple filtrage réalisé par un diaphragme ordinaire de diamètre judicieusement choisi.

Download or read book Optique adaptative appliqu e aux t l communications laser en espace libre written by Rudolph Bierent and published by . This book was released on 2012 with total page 3 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les télécommunications laser en espace libre sont limitées en portée par la turbulence atmosphérique. L'optique adaptative, par la correction de la phase turbulente à l'émission du faisceau, a permis d'étendre leur domaine d'exploitation.Toutefois, sur de longues distances de propagation, cette correction n'est plus suffisante et il faut également précompenser l'amplitude du faisceau émis. De premières études numériques ont montré que le principe de retournement temporel, ou plus exactement de conjugaison de phase bidirectionnelle itérative, conduirait à des conditions satisfaisantes de focalisation du faisceau laser en fort régime de turbulence.Le principe de conjugaison de phase n'ayant été étudié que théoriquement jusque-là, mon travail de thèse s'est attaché à mettre en oeuvre un démonstrateur expérimental pour quantifier les performances de cette technique dans des conditions maîtrisées. En parallèle, une simulation de bout en bout de l'expérience a permis d'évaluer l'influence d'erreurs d'étalonnage sur les performances finales de la correction et de valider les résultats expérimentaux obtenus. Les points durs de la mise en oeuvre d'un système de télécommunications laser en espace libre ont ainsi été identifiés.L'ensemble de ces travaux constitue la toute première démonstration expérimentale du principe de retournement temporel optique. D'autres domaines d'application comme les lasers de puissance ou la propagation à travers des milieux biologiques très diffusants, nécessitant également de corriger le faisceau à l'émission, sont concernés.

Download or read book Correction active du profil spatial de faisceaux amplifi s dans des fibres multimodes et multi coeurs written by Mathieu Paurisse and published by . This book was released on 2010 with total page 148 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les lasers et amplificateurs à base de fibres optiques dopées constituent aujourd'hui une alternative sérieuse aux milieux crislallins traditionnellement utilisés pour la réalisation d'amplificateurs laser de puissance de par leur faible sensibilité aux problèmes thermiques et leur rendement optique-optique élevé. Les performances des fibres restent néanmoins limitées en régime impulsionnel du fait de l'apparition d'effets non-linéaires. Une solution pour passer outre ces limitations consiste à distribuer l'amplilication sur plusieurs fibres monomodes distinctes et à les mettre en phase de manière à réaliser une combinaison cohérente. Ces systèmes nécessitent un contrôle précis de la phase optique des différentes voies et sont relativement difficiles à mettre en œuvre lorsque le nombre de voies augmente. Dans ce manuscrit de thèse, une solution originale de combinaison cohérente en architecture intégrée est présentée. Une mise en phase des modes d'une fibre multimode et des cœurs d'une fibre multi-cœurs est ainsi réalisée à l'aide d'un modulateur spatial de lumière. Plusieurs techniques de mise en phase ont été étudiées : mise en phase par holographie numérique dynamique, utilisation d'une boucle de contre-réaction par algorithme évolutionnaire, mesure directe du contenu modal en sortie de fibre multimode à l'aide d'un analyseur de front d'onde. Ces techniques ont permis de produire des faisceaux amplifiés en régime impulsionnel proches de la limite de diffraction. Des modélisalions numériques d'amplification dans des fibres multimodes et de correction par algorithme évolutionnaire dans ces mêmes fibres ont également été développées.

Download or read book Conception et fabrication d l ments optiques diffractifs E O D pour la mise en forme de faisceaux laser de puissance written by Manuel Flury and published by . This book was released on 2002 with total page 376 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire expose une étude sur la conception, la fabrication et les tests d'Eléments Optiques Diffractifs (E.O.D.) pour la mise en forme de faisceaux laser de puissance. Nous distinguons deux types d'E.O.D. relatifs aux deux principales approximations de la théorie scalaire de la diffraction : les éléments de Fourier et les éléments de Fresnel. La conception est alors effectuée à l'aide de l'algorithme itératif à transformée de Fourier et l'algorithme selon G. Yang et B. Gu. Nous étudions l'influence du diamètre du faisceau incident, du profil de phase, du facteur M2 et de la cohérence spatiale sur la reconstruction. Nous confirmons l'importance de la définition du faisceau incident par rapport aux performances désirées. Enfin, nous proposons deux techniques alternatives pour l'étape de fabrication : la Lithographie par Ablation Laser (L.A.L.) et la photolithographie par contact avec des masques flexibles. La première technique a nécessité la mise en œuvre d'une station de micro-usinage dédiée utilisant un laser impulsionnel KrF émettant à 248 nm. Par opposition à la gravure directe par ablation laser, la technique L.A.L. permet de fabriquer des E.O.D. binaires avec n'importe quel type de substrats. L'approche multiniveaux est démontrée grâce à un calibrage du processus d'ablation laser. Nous montrons également que la seconde technique est réduite pour l'instant au cas d'E.O.D. binaires pour des lasers de longueurs d'onde supérieures à 2 microns. Lors des tests, les longueurs d'ondes utilisées sont dans le domaine de l'infrarouge (laser à gaz carbonique et laser Nd:YAG) avec des irradiances moyennes et faibles. Nous proposons différentes configurations pour chaque laser. Ces suggestions sont validées par des simulations optiques grâce au modèle rigoureux de Turunen. De nouvelles applications avec des E.O.D. sont finalement présentées comme le marquage laser de motifs complexes et le brasage laser multipoints.

Download or read book Contr le de la phase d un r seau r sonnant pour la mise en forme temporelle d impulsions laser ultra br ves written by David Pietroy and published by . This book was released on 2007 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail de recherche effectué dans cette thèse couvre deux domaines de l’optique physique et technique, tous deux traités au Laboratoire Hubert Curien par deux équipes différentes. Le but est de développer un réseau résonnant d'ordre zéro en vue d'une application à la mise en forme temporelle d'impulsions laser ultra-brèves. Pour moduler temporellement une impulsion ultra-brève, une modulation spectrale est utilisable. Or il est connu que la réflexion résonnante d’un guide planaire couplé par réseau montre un changement soudain dans le spectre au voisinage de la résonance, notamment dans la phase. Il convient donc de qualifier et de quantifier les changements d’amplitude et de phase spectrales que peut produire un réseau résonnant. Pour ce faire, le réseau résonnant est étudié suivant l'approche phénoménologique par modes couplés. Un miroir est ensuite ajouté à ce simple guide planaire couplé par réseau dans le but d’obtenir une modulation de phase pure pour une conservation de l'énergie réfléchie sur tout le spectre de l’impulsion. La phase ainsi induite est donnée par la nature de l’effet résonnant et sa forme est figée par le caractère statique des paramètres opto-géométriques de la structure. Cependant, une configuration en cascade par réinjection du faisceau permet de multiplier le déphasage et, par conséquent, de varier dans une certaine mesure les profils temporels accessibles, en particulier de dédoubler une impulsion avec un écart temporel variable et qui peut être grand. Un miroir résonnant a été conçu puis fabriqué et a permis de démontrer expérimentalement avec succès l'effet de dédoublement temporel d'un tel élément optique sur une impulsion femtoseconde

Download or read book Caract risation des effets de lentille de population dans les lasers solide written by Thomas Godin (enseignant-chercheur en physique).) and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les variations de l'indice de réfraction d'origine électronique, proportionnelles au nombre d'ions actifs du matériau laser portés dans leur état excité et à la variation de polarisabilité entre le niveau excité et le niveau fondamental, peuvent avoir un impact considérable sur les propriétés spatio-temporelles des résonateurs laser. Il est ainsi nécessaire de disposer de méthodes sensibles afin de les évaluer. Ce travail de thèse est donc centré autour de la métrologie de ces effets dits « de population », afin d'être en mesure de mieux appréhender le comportement des lasers à solide voire d'être capable d'utiliser ces effets pseudo-nonlinéaires pour diverses applications. La première partie de cette thèse consiste donc à quantifier les effets de population dans des cristaux laser dopés Chrome et Ytterbium à l'aide de la technique Z-scan. Dans cette optique, nous avons mis en place une expérience résolue en temps afin de nous affranchir des effets thermiques, phénomène inhérent à tout processus de pompage optique. Nous avons par la suite mis au point une technique originale, appelée Baryscan, permettant de mesurer de très faibles variations d'indice et d'atteindre une sensibilité parmi les plus grande rencontrée à ce jour. Cette technique est basée sur l'utilisation d'un Position Sensitive Detector (PSD) et les propriétés non-linéaires des cristaux sont déduites de l'évolution du barycentre d'un faisceau laser pompe-sonde. Nous présentons de plus des résultats concernant la focalisant diffractive de faisceaux laser à l'aide d'optiques de phase ainsi que des techniques de mise en forme permettant de forcer une cavité laser à osciller sur le mode transverse souhaité

Download or read book Impact des d fauts d aspect sur la propagation d un laser de puissance written by Florian Tournemenne and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Chaque faisceau d'un laser de puissance, tel que le Laser MégaJoule, est mis en forme et voit son énergie amplifiée à l'aide d'une centaine de composants optiques tels que des plaques de verre amplificateur, des lentilles, des miroirs, des lames de phase, des réseaux... 'Evidemment ces composants ne sont pas parfaitement réalisés et ils présentent à leurs surfaces des défauts de fabrication. Ces imperfections peuvent être dues aux outils de polissage des composants, aux dépôts antireflet ou même apparaitre au cours de la phase d'exploitation ou de remédiation du composant. Ces défauts contribuent à une baisse des performances du Laser MégaJoule que ce soit au niveau de l'énergie déposée au centre de la chambre d'expériences ou à l'endommagement accéléré des composants optiques placés en aval. Actuellement la norme ISO 10110-7 est utilisée pour spécifier les défauts d'aspect. Cependant elle manque de justification pour les besoins d'une chaine laser de puissance. Dans le cadre de la thèse nous nous intéressons exclusivement à l'endommagement fratricide local des composants optiques. Un défaut présent à la surface du composant module l'onde lumineuse par phénomène de diffraction. Un “ point chaud ” peut apparaitre dans le faisceau laser augmentant alors la densité locale surfacique d'énergie appliquée aux composants suivants. La loi d'endommagement prédit une augmentation de la probabilité d'endommagement puisque la densité d'énergie est modifiée. Une première étude, fondée sur les équations de Fresnel, met en évidence les paramètres intéressants à spécifier pour prédire les intensifications engendrées par des défauts typiques. Le lien entre paramètres du défaut et intensifications diffractées est, ensuite, validité expérimentalement sur des cas réels de défauts. Une seconde étude établit un seuil exprimé en puissance en deçà duquel l'hypothèse d'une propagation linéaire, selon les équations de Fresnel, est valide. La cohérence des résultats donnés par le seuil en puissance et par la simulation numérique renforce l'idée voulant que la propagation d'un “ point chaud ” en présence d'effet Kerr soit sensiblement différente de celle d'un faisceau gaussien. Fort de ces deux résultats nous sommes en capacité d'établir une spécification des défauts d'aspect en ayant une meilleure compréhension de l'endommagement fratricide local.

Download or read book Organic Solid State Lasers written by Sébastien Forget and published by Springer. This book was released on 2013-07-03 with total page 179 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Organic lasers are broadly tunable coherent sources, potentially compact, convenient and manufactured at low-costs. Appeared in the mid 60’s as solid-state alternatives for liquid dye lasers, they recently gained a new dimension after the demonstration of organic semiconductor lasers in the 90's. More recently, new perspectives appeared at the nanoscale, with organic polariton and surface plasmon lasers. After a brief reminder to laser physics, a first chapter exposes what makes organic solid-state organic lasers specific. The laser architectures used in organic lasers are then reviewed, with a state-of-the-art review of the performances of devices with regard to output power, threshold, lifetime, beam quality etc. A survey of the recent trends in the field is given, highlighting the latest developments with a special focus on the challenges remaining for achieving direct electrical pumping of organic semiconductor lasers. A last chapter covers the applications of organic solid-state lasers.

Download or read book Laser 50 Years Of Discoveries written by Fabien Bretenaker and published by World Scientific. This book was released on 2014-10-27 with total page 185 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This unique book provides an overview of the principle and applications of lasers enriched with numerous illustrations.Being over fifty years old, lasers continue to amaze us. Their performance characteristics are constantly reaching new limits, and the scope of their applications continues to expand. Yet, it took years of effort by teams of physicists to transform the fundamental notions of Einstein into the first experimental beam of laser light. And history is still going on as fundamental research is now triggered by its remarkable properties.This book addresses every aspects of laser light, from its fundamental principles to its industrial applications, at a level particularly suited for high school teachers, students, and anybody curious about science and technology.