Download or read book Mise en forme de faisceaux de lasers de puissance dans le proche infrarouge par l ments diffractifs written by Estelle Neiss and published by . This book was released on 2007 with total page 159 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire présente une étude sur la mise en forme spatiale d’un faisceau laser de forte puissance dans le proche infrarouge par un élément optique diffractif. Une application en marquage laser de codes d’identification bidimensionnels est proposée dans le cadre de cette problématique. La faisabilité d’une telle application est examinée sous différents angles. D’une part les sources laser à fibre peuvent actuellement proposer des faisceaux dont la qualité à forte puissance est compatible avec l’utilisation d’un élément optique diffractif (facteur M2 proche de l’unité dans le proche infrarouge). L’étude des conditions de marquage laser d’un matériau a conduit à la définition des paramètres du faisceau incident (puissance, durée d’exposition) requis pour l’application proposée. D’autre part, le comportement thermomécanique de l’élément optique diffractif exposé à de fortes puissances a été examiné. Les déformations par expansion thermique ont été estimées et comparées aux tolérances de fabrication du composant. Dans le cas de l’application visée, ces déformations s’avèrent négligeables. Enfin, une méthode originale de micro-usinage laser dans l’ultraviolet d’un matériau hybride organique-inorganique obtenu par procédé sol-gel est proposée et étudiée pour la fabrication de l’élément optique diffractif à relief de surface. La méthode se révèle particulièrement adaptée à la structuration de ce substrat. La fabrication d’un relief multi-niveau a été démontrée. Le bilan de l’étude aboutit à des conclusions positives quant à la faisabilité de l’application, notamment à l’utilisation sans détérioration d’un composant diffractif soumis à de fortes puissances laser.

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 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 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 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 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 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 l ments Diffractifs Pour l Infrarouge Lointain written by Francis Guay and published by Omniscriptum. This book was released on 2018-02-28 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire porte sur la réalisation holographique de réseaux à longs pas (LPG) dans les fibres optiques par laser C02. Le formalisme de couplage codirectionnel intermodal est présenté pour un couplage entre les modes à symétrie circulaire et le mode fondamental. L'efficacité de diffraction des ordres 0, ]1 et -1 d'un réseau carré lamellaire de ZnSe sous irradiation à 10,6 um a été simulée en variant le facteur de remplissage par période, la profondeur du créneau et l'angle d'incidence. Il apparait qu'un facteur de remplissage de 50% combiné à un créneau de 3,78 um permettent, à incidence normale, d'atténuer totalement l'ordre 0 en maximisant l'énergie contenue dans les ordres +1 et - 1. Ces prédictions sont vérifiées expérimentalement. L'ablation laser à 532 nm ainsi que la gravure physique par faisceau d'ions ont permis de réaliser les réseaux diffractifs.La gravure par faisceaux d'ions permet une liberté dans le choix du facteur de remplissage en plus de générer des structures dont le pourcentage de transmission est plus élevé. Une irradiation rapide et à haute intensité semble ètre le meilleur moyen de réaliser les LPGs de manière holographique.

Download or read book tude d un nouveau cristal laser et d veloppement d un laser de puissance dans le proche infrarouge pomp par diode laser written by Andrée De Backer and published by . This book was released on 2003 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le crystal étudié est le scandium orthoborate dopé au chrome, Cr3+:(Ce,Gd)Sc3(BO3)4. Il présente deux bandes d'absorption, à 470 nm et 650 nm et, pompé par diode laser rouge, une luminescence infrarouge (de 800 nm à 1200 nm). L'étude de ses propriétés lasers a montré leur dégradation progressive à température croissante et leur forte réduction sur quasi tout le spectre de luminescence, due à l'absorption par les états excités. Néanmoins, la génération laser du cristal pompé par un laser pulsé a été démontrée à 847 nm. Deux lasers infrarouges ont été développés à partir des cristaux LiSAF et LiCAF pompés par une diode laser rouge de 2 W, en cavité hémisphérique de 2 cm de long. Une puissance de 300 mW à 400 mW a été mesurée en fonctionnement multimode longitudinal. Les spectres de mode longitudinaux ont été mesurés avec une lame intracavité, une sélection par réseau et en fonction de la longueur totale de la cavité.

Download or read book ETUDE ET REALISATION DE NOUVEAUX TYPES DE LASERS PROCHE INFRAROUGE POUR LA SPECTROSCOPIE D ABSORPTION INTRACAVITE LASER DYNAMIQUE DES LASERS FORTEMENT MULTIMODES written by ARNAUD.. GARNACHE and published by . This book was released on 1999 with total page 310 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DES NOUVEAUX LASERS LARGE BANDE TOUT SOLIDE EMETTANT DANS LE PROCHE-IR FONCTIONNANT EN CONTINU ET A TEMPERATURE AMBIANTE ONT ETE DEVELOPPES. APRES UNE ETUDE FINE DES CAVITES LASERS ET DE LA DYNAMIQUE SPECTRO-TEMPORELLE, CES SYSTEMES ONT ETE UTILISES EN SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION A HAUTE SENSIBILITE ET RESOLUTION PAR INTRACAVITE LASER. LES PERFORMANCES LIMITES ONT ETE ETUDIEES EXPERIMENTALEMENT, THEORIQUEMENT ET A L'AIDE DE SIMULATIONS NUMERIQUES. UN SYSTEME LASER PROMETTEUR BASE SUR L'UTILISATION DE STRUCTURE A SEMICONDUCTEUR A MULTIPUITS QUANTIQUES DU TYPE VCSEL A CAVITE EXTERNE, POMPE PAR DIODE, A ETE DEVELOPPE. LA CONCEPTION DE LA STRUCTURE, NOVATRICE, A ETE ETUDIEE ET OPTIMISEE. UNE LIMITE DE DETECTION INFERIEURE A 10 1 0/CM A ETE ATTEINTE AVEC UNE ACCORDABILITE INTRINSEQUE DE 75-NM VERS 1-M. UNE STRUCTURE A DISTRIBUTION INHOMOGENE DE PUITS A PERMIS D'ELARGIR LA COURBE DE GAIN. LA DYNAMIQUE A ETE ETUDIEE SUR UNE PLAGE TEMPORELLE ALLANT DE LA MICROSECONDE A LA SECONDE. EN CONTINU LE LASER OPERAIT MONOFREQUENCE. CE SYSTEME, DE CLASSE-A, PRESENTE DES CARACTERISTIQUES IDEALES. IL EST ADEQUATE POUR LA SPECTROSCOPIE INTRACAVITE LASER, LA DETECTION DE TRACE DE GAZ ET LA REALISATION DE SOURCES LASERS COMPACTES DE PUISSANCE, MONOFREQUENCE OU A PULSES ULTRA-COURTS. UN SYSTEME LASER LARGE BANDE A BASE DE ND:VERRE POMPE PAR DIODE A ETE DEVELOPPE. UNE LIMITE DE DETECTION DE 5.10 1 1/CM A ETE ATTEINTE AVEC UN SPECTRE LARGE BANDE GRACE A L'INHOMOGENEITE SPECTRALE DU GAIN. LES SYSTEMES A BASE DE VERRE DOPE DE TERRES RARES SONT ADEQUATES POUR LA SPECTROSCOPIE INTRACAVITE LASER (ICLAS) ET LA DETECTION DE TRACE DE GAZ. LA DYNAMIQUE AU DEMARRAGE DES LASERS MULTIMODES INHOMOGENE A ETE ETUDIEE. UN LASER FORTEMENT INHOMOGENE DE CLASSE-B EST INADEQUATE POUR L'ICLAS, DU FAIT DE FORTES OSCILLATIONS DE RELAXATIONS TEMPORELLES ET SPECTRALES. MALGRE UN DEMARRAGE FORTEMENT NON-LINEAIRE, LA DYNAMIQUE OBSERVEE EST DETERMINISTE, REGULIERE, NON-CHAOTIQUE. UN LASER DE CLASSE-A FORTEMENT INHOMOGENE SEMBLE ADEQUATE, NE PRESENTANT PAS DE RELAXATIONS D'OSCILLATIONS. LES MODELES CLASSIQUES UTILISES POUR ETUDIER LA DYNAMIQUE DES LASERS ONT MONTRE UN PARFAIT ACCORD AVEC L'EXPERIENCE. DES ANNEXES PRESENTES LES METHODES UTILISEES POUR LES SIMULATIONS, LES DETAILS DE CALCULS DE DIFFERENTS PARAMETRES ET LES PROGRAMMES UTILISES.

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 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 Acc l ration laser plasma written by Antoine Maitrallain and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'accélération laser plasma (ALP) est le produit de l'interaction non linéaire entre un faisceau laser intense (≈1018 W/cm2) et une cible gazeuse. Sous certaines conditions, l'onde plasma générée peut piéger et accélérer des électrons jusqu'à des énergies très importantes grâce à des champs accélérateurs élevés (≈ 50 GV/m). Ce processus très prometteur fait l'objet de nombreux travaux au sein de la communauté, qui, après avoir identifié les mécanismes de base, cherche aujourd'hui à améliorer les propriétés de la source (énergie, divergence, reproductibilité...).Les applications de ces faisceaux d'électrons issus de sources ultra-compactes sont variées. Parmi celles-ci, la physique des hautes énergies pour laquelle a été conçu le schéma d'accélération multi-étages. Il s'agit d'un concept basé sur la succession d'étages accélérateurs pour répondre à la problématique de l'augmentation de la longueur d'accélération en vue d'augmenter l'énergie des électrons. Dans sa version de base, un premier étage (injecteur) fournit un faisceau d'électrons d'énergie modérée doté d'une charge très importante. Ce faisceau est alors accéléré vers de plus hautes énergies dans un second étage appelé accélérateur. Cette thèse s'inscrit dans une série de travaux préliminaires aux expériences d'accélération laser-plasma double étages prévues sur la plateforme expérimentale CILEX autour du laser APOLLON 10 PW.Dans ce cadre, une nouvelle cible a été conçue et caractérisée avec le laser UHI100. Les propriétés du faisceau d'électrons ont ensuite été modifiées par mise en forme optique du faisceau laser produisant l'onde de plasma, ainsi que par mise en forme magnétique.Ce dernier dispositif nous a permis de pouvoir utiliser la source pour une application visant à mettre au point un système de dosimétrie adapté au fort débit de dose associé aux électrons issus de l'ALP.

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 Combinaison coh rente de lasers cascade quantique written by Guillaume Bloom and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Des applications comme les contre-mesures optiques nécessitent des sources puissantes et avec une bonne qualité de faisceau dans le moyen infrarouge. Le laser à cascade quantique (LCQ) est une solution prometteuse mais la puissance fournie par ces lasers n'est pas suffisante. La combinaison cohérente de plusieurs de ces sources devrait permettre de sommer leurs puissances tout en conservant la qualité de faisceau d'un émetteur unique et constitue donc une solution intéressante pour contourner l'actuelle limitation en puissance des LCQ.Nous présentons une étude théorique et expérimentale de la combinaison de faisceaux cohérente de LCQ dans une cavité externe commune utilisant un coupleur de faisceaux. La mise en phase est ici totalement passive puisque fondée sur la minimisation des pertes dans la cavité globale : on parle d'auto-organisation. Un modèle général permettant de quantifier l'efficacité de combinaison et la stabilité de telles cavités est développé. Dans un premier temps, on montre expérimentalement que la combinaison cohérente de deux LCQ dans une cavité Michelson est une solution efficace et stable. Pour combiner plus d'émetteurs il est nécessaire de concevoir des coupleurs de faisceaux dans le moyen infrarouge efficaces. Pour cela, nous avons étudié deux types de réseaux : les réseaux de phase binaire (réseaux de Dammann) et des structures à gradient d'indice composées de motifs sub-longueur d'onde. Le dessin et l'optimisation de telles structures fait appel à la théorie des milieux artificiels et nécessite l'utilisation d'un code de résolution rigoureuse des équations de Maxwell (RCWA). Enfin, la combinaison cohérente de cinq LCQ en cavité externe avec un coupleur de faisceaux est démontrée expérimentalement et la combinaison d'un plus grand nombre de LCQ est discutée. En conclusion, nous présentons une solution originale pour réaliser la combinaison cohérente passive de LCQ et ainsi apporter une solution à l'augmentation de puissance dans le moyen infrarouge.