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 Amplification et transport fibr d impulsions nerg tiques pour les pilotes des installations laser de puissance written by Florent Scol and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le faible encombrement, la stabilité, et la qualité spatiale du faisceau qu'ils délivrent expliquent le succès des systèmes laser fibrés. Dans le cadre des installations laser de puissance, ceux-ci sont utilisés pour générer et amplifier les impulsions mais restent limités à des énergies de l'ordre du nanojoule pour des impulsions nanosecondes. L'objectif de cette thèse est d'atteindre la gamme du millijoule par impulsion avec un niveau de performances compatible de l'injection de telles installations. Ainsi, les problématiques d'amplification et de transport fibré ont été traitées. Dans le premier cas, un système MOPA entièrement fibré basé sur une fibre effilée a permis de délivrer des impulsions de 10 ns et 500 μJ avec des caractéristiques temporelles, spectrales et spatiales en accord avec le cahier des charges. Pour la problématique de transport, et afin de minimiser les effets non linéaires, l'utilisation de fibres à cœur creux a été privilégiée. Une telle fibre, de 21 μm de diamètre de mode, a ainsi permis de transporter des impulsions de plus de 30 kW crête en minimisant les distorsions temporelles et spectrales. Enfin, en complément de ces deux problématiques, nous avons également identifié des briques technologiques permettant d'envisager une modification en profondeur de l'architecture des sources fibrées actuelles des grandes installations laser. L'utilisation d'une diode laser à dérive de fréquence a ainsi permis d'atteindre une énergie de 1,25 mJ pour des impulsions de 10 ns. La mise en forme spatiale fibrée du faisceau a également pu être réalisée pour des impulsions de l'ordre de 100 μJ grâce à une fibre optique microstructurée spécialement réalisée.

Download or read book Conception et r alisation de lasers de puissance fibre double gaine dans la gamme 900 1100 nm pour applications aux t l communications written by Brice Kerrinckx and published by . This book was released on 2002 with total page 272 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire de thèse porte sur la conception et la réalisation de lasers à fibre de puissance fonctionnant autour de la longueur d'onde de 1 μm. Nous présentons tout d'abord les méthodes de fabrication et de caractérisation des fibres à double gaine, éléments essentiels du laser de puissance. Un modèle analytique est ensuite développé pour rendre compte des effets des différentes interactions rayonnement-matière dans les fibres amplificatrices à double gaine. Ce modèle est basé sur la conservation du flux de photons. Il permet, grâce à l'adjonction d'un terme de source transverse, de rendre compte de l'évolution des principales caractéristiques des fibres amplificatrices à double gaine (ESA, puissance de pompe, inversion de population...). Il est utilisé pour optimiser les paramètres des lasers envisagés et pour évaluer leurs performances potentielles. En particulier, l'inadaptation des fibres à double gaine pour l'amplification à 3 niveaux d'énergie est mise en évidence.Dans la partie consacrée aux expérimentation, nous décrivons d'abord un système original d'injection transverse de l'onde de pompe dans la gaine multimode de la fibre qui a permis d'atteindre des rendements de 80% tout en respectant les normes de qualification en vigueur. Nous étudions ensuite plusieurs solutions pour réaliser un laser à cavité photoinscrite, dopé ytterbium, fonctionnant en système à 3 niveaux pour émettre à 980 nm. Cependant, la concrétisation de ces projets se heurte à des limitations technologiques que nous identifions. Enfin, des lasers de puissance fonctionnant en système à quatre niveaux d'énergie et émettant plusieurs watts optiques sont fabriqués. Ces lasers sont utilisés comme source optique pour pomper des cavités Raman émettant dans la bande [1460 nm - 1480 nm]. La génération de raies Stokes (jusqu'au cinquième ordre) est assurée par plusieurs mètres de fibre optique à matrice germanosilicate.

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 Mont e en puissance de lasers et d amplificateurs fibres dop es Ytterbium en r gime continu et d impulsions written by Sébastien Grot and published by . This book was released on 2006 with total page 187 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Des puissances extraordinaires sont, de nos jours, extraites de systèmes à fibres dopées (environ 10 kilowatts de puissance continue et environ 1 megawatt de puissance crête en régime d'impulsions). L'augmentation de la puissance dans les systèmes s'accompagne de l'apparition d'effets qui peuvent limiter leurs performances. Au cours de cette thèse, nous avons développé et étudié des systèmes à fibres dopées Ytterbium délivrant de très fortes puissances en régime de fonctionnement continu et en régime d'impulsions. Pour ce faire, nous avons retenu une technologie à fibre double-gaine couplée à des techniques de pompage adaptées. Nous avons, notamment, étudié et developpé une approche originale permettant d'amplifier de manière efficace des longueurs d'onde de faibles sections efficaces d'émission. Des puissance élevées, en régime continu, ont été atteintes qui valident les recettes proposées. La puissance s'élevant, les caractéristiques spatiales et spectrales de sources lasers, obtenues à plus faible puissance, peuvent se dégrader. Nous avons étudié et developpé une méthode originale permettant, pour un système fonctionnant en régime d'impulsions, de préserver, jusqu'à de très fortes valeurs de puissance crêtes, la pureté spectrale de sources cohérentes. Nous avons, en outre, développé un modèle d'analyse numérique qui permet la prédiction du profil temporel d'impulsions obtenues par amplification à l'aide de fibres dopées. L'étude de l'influence de divers paramètres de l'impulsion source sur le profil temporel obtenu en sortie permet de minimiser l'impact des effets non linéaires obtenus lorsque la puissance crête et l'énergie deviennent importantes. La confrontation des résultats du modèle avec ceux de l'expérience montre de bons accords. Ces résultats, associés au développement continu de nouveaux composants, mieux adaptés à une extraction de forte puissance tout en préservant les proporiétés spatiales et spectrales qui sont celles obtenues à plus faible puissance, laissent envisager que des puissances encore bien supérieures sont accessibles en retenant les mêmes techniques.

Download or read book Techniques collectives pour la recombinaison coh rente d un grand nombre de fibres laser written by Cindy Bellanger and published by . This book was released on 2010 with total page 161 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les propriétés intrinsèques de la fibre optique utilisée comme milieu à gain en font un candidat idéal pour le développement de sources laser de haute puissance, aujourd’hui capable de rivaliser avec les lasers à état solide, tout en apportant ses avantages propres : robustesse, efficacité, qualité de faisceau potentielle, gestion de la thermique, compacité et tenue à l’environnement. Les domaines d’application sont nombreux : industrie ( usinage, marquage), défense ( télémétrie, imagerie), environnement (lidar), communications en espace libre, recherche fondamentale...Cependant, certaines applications nécessitent des puissances ou énergie encore supérieures à ce que peut délivrer une seule fibre associée à une bonne qualité de faisceau. Pour contourner cette difficulté, l’approche abordée ici est de répartir l’amplification sur plusieurs fibres lasers, puis de recombiner les faisceaux en espace libre. Ce travail est préparatoire à une nouvelle génération de lasers hyper-intenses et a été réalisé dans le cadre du projet ANR CAN, collaboration entre LOA,IOGS ,Thales R&T et Onera. Suivant le dimensionnement défini par l’étude théorique de la combinaison cohérente de faisceaux laser, un toron de 64 fibres collimatées chacune par une petite lentille est conçu puis réalisé technologiquement. Par extension de l’idée de l’interféromètre à décalage quadri-latéral, une méthode de mesure collective et auto-référencée de la phase des fibres mise au point. Enfin, une technique originale et auto-adaptative de mise en phase par holographie numérique est présentée et validée expérimentalement.

Download or read book Assemblage d h t rostructures optiques amplificatrices pour les pilotes de laser de puissance written by Thomas Dube and published by . This book was released on 2023 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les lasers de puissance, tels que le Laser Mégajoule (France) et le National Ignition Facility (Etats-Unis), ont recours au verre phosphate dopé au Néodyme pour l’amplification laser de forte énergie nécessaire à la réalisation d’expériences de haute densité d’énergie. En raison des contraintes thermiques générées lors du processus de pompage optique du matériau amplificateur, les amplificateurs d’une chaine laser sont contraints à un fonctionnement mono-coup sous peine de dégrader les propriétés de l'impulsion laser. A ce titre, le pilote, dont le rôle consiste à délivrer une impulsion laser à 1053 nm d'une énergie de 1 J dans une chaîne laser, est limité à une cadence de 1 tir / 5 minutes. L’augmentation de la cadence du pilote contribuerait entre autres à optimiser les performances de ces systèmes laser en termes de stabilité d’énergie et de temps d’alignement. L’élaboration de nouveaux matériaux et d’architectures d’amplificateur laser novatrices s’inscrit dans une démarche d’amélioration de ces performances. Ce projet de thèse repose sur l'étude de l'assemblage de matériaux optiques aux fonctions complémentaires, que sont l'amplification laser et le refroidissement. Cette thèse vise dans un premier temps à démontrer la faisabilité et l’intérêt de l'assemblage pour l’élaboration de matériaux laser hétérogènes capables de répondre aux besoins d’un pilote de laser de puissance. En premier lieu, plusieurs échantillons hétérogènes élémentaires ont été définis et fabriqués pour cette thèse. Une géométrie assemblée de taille centimétrique met en jeu un matériau à gain laser à 1053 nm et un à deux cristaux non dopés présentant une forte conductivité thermique. En identifiant différents critères matériaux, plusieurs compositions à base de verre et de cristaux ont été associées suivant différents protocoles d’assemblage. Le travail de cette thèse est consacré à la compréhension des effets thermomécaniques et optiques induits lors du pompage dans ces échantillons assemblés. Des premières mesures d’élévation de température et de déformation du front d’onde mettent en lumière une amélioration du refroidissement ainsi qu’une réduction et une modification de la déformation du front d’onde de l’impulsion. L’ensemble de ces mesures sont confrontées à un modèle de simulation numérique développé avec le logiciel COMSOL Multiphysics® au cours de la thèse. L’accord satisfaisant obtenu entre le modèle et les mesures expérimentales ouvre la voie à une interprétation de la déformation de front d’onde observée entre les hétérostructures de différentes compositions. Finalement, le modèle numérique recalé participe à l’élaboration de nouvelles architectures laser hétérogènes abouties qui sont capables de répondre aux besoins d’un pilote de laser de puissance.

Download or read book Amplification fibr e de forte nergie pour les lasers de puissance written by Laure Lago and published by . This book was released on 2011 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This work concerns the development of a double-clad ytterbium-doped single-mode microstructured flexible fiber-based amplifier, in the nanosecond, multi-kiloHertz and milliJoule regime, for large-scale laser facilities seeding. We have used a multi-stage master oscillator power amplifier fibered architecture. A numerical model of ytterbium-doped double-clad fiber-based amplification, including amplified spontaneous emission, was developed in order to study the behaviour of such amplifier and to correctly design the experimental set-up. This model was completed by a feed-back algorithm to numerically predict the optimal temporal shape to compensate the gain saturation process. We demonstrated experimental results in good agreement with numerical simulations, with the following performances: 0.5 mJ pulse energy, at a frequency repetition from 1 kHz to 10 kHz, with a narrow bandwidth spectrum centred at 1053 nm wavelength, with 10 ns pulse duration on a perfect super-Gaussian temporal profile, an optical signal-to-noise ratio better than 50 dB and a polarization extinction ratio of 20 dB. We checked that the beam quality was diffraction limited, with an M2 measurement of 1.1. Moreover, the system can deliver energies up to 1.5 mJ. Then, we took the advantage of such results to amplify chirped pulses. We demonstrated 0.7 mJ pulse energy, with 570 fs duration at 10 kHz repetition frequency.

Download or read book Lasers fibre Brillouin multi Stokes written by Schadrac Fresnel and published by . This book was released on 2017 with total page 224 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La diffusion Brillouin stimulée se manifeste, à partir d'une certaine intensité lumineuse, par la génération d'une onde « Stokes » rétrodiffusée, suite à l'interaction entre la lumière incidente de la « Pompe » et les ondes « acoustiques » présentes dans le milieu diffusant. À partir de ce seuil, toute la puissance supplémentaire peut être transférée à l'onde Stokes. Si dans ce sens, la diffusion Brillouin stimulée constitue une limitation majeure pour les télécommunications par fibres optiques, elle revêt néanmoins une importance particulière pour bien d'autres domaines. En effet, lors de sa génération, l'onde Stokes subit un décalage de fréquence (que l'on appelle décalage Brillouin ou encore fréquence Brillouin), qui est directement proportionnel entre autres à l'indice de réfraction effectif du milieu diffusant et à la vitesse de propagation des ondes acoustiques dans ce milieu. Le décalage Brillouin dépend des propriétés chimiques et physiques des fibres optiques. Il présente une grande sensibilité à tous les effets qui peuvent modifier la vitesse de l'onde acoustique (variation de température, contraintes, concentration de dopants, ...). Cette propriété permet d'étudier la composition des fibres et confère à la diffusion Brillouin stimulée la potentialité pour la réalisation de capteurs à fibres optiques. Le processus de diffusion Brillouin stimulée s'accompagne aussi d'un gain pour l'onde Stokes rétrodiffusée. Il peut donc être utilisé pour la réalisation d'amplificateurs et de lasers à fibres optiques. Les premiers travaux sur le laser à fibre Brillouin ont permis de montrer que celui-ci peut être très cohérent et très peu bruité, favorisant ainsi son utilisation dans de multiples domaines comme la défense, la métrologie et les télécommunications. Dans le cadre de ce travail de thèse, nous avons étudié expérimentalement les propriétés statiques et dynamiques du laser à fibre Brillouin multi-Stokes, obtenu en cascadant l'effet non-linéaire Brillouin dans la fibre optique. En effet, l'onde Stokes générée (que nous appelons désormais l'onde Stokes d'ordre 1), placée dans une cavité doublement résonante, peut créer, lorsque la puissance est suffisante, une deuxième onde Stokes (l'onde Stokes d'ordre 2) dans la cavité Brillouin, pouvant donner naissance à un laser à fibre Brillouin à 2 ordres de Stokes. On peut imaginer, en augmentant la puissance de Pompe incidente, reproduire le même effet pour obtenir un laser à fibre Brillouin à plusieurs ordres d'ondes Stokes. Notre objectif est d'abord de caractériser correctement la diffusion Brillouin stimulée dans une fibre optique, ensuite de placer cette fibre dans une cavité Brillouin en vue d'en réaliser un laser à fibre Brillouin et enfin de caractériser celui-ci en termes de puissance de sortie, de bruit de fréquence et de bruit d'intensité. Nous montrons expérimentalement que : toute onde circulant dans la cavité Brillouin et qui atteint la puissance (critique) de seuil Brillouin peut générer une onde Stokes dans la cavité. L'onde génératrice voit alors sa puissance clampée au profit de l'onde Stokes créée ; le bruit de fréquence de la Pompe (incidente à la cavité Brillouin) est toujours plus fort que celui du laser Brillouin. La génération d'une onde Stokes d'ordre N+1 fait diminuer le bruit de fréquence du laser Brillouin d'ordre N tandis que la présence d'une onde Stokes d'ordre N+2 le fait augmenter ; le bruit d'intensité du laser Brillouin d'ordre N peut devenir inférieur à celui de la Pompe incidente lorsque la puissance de l'onde Stokes d'ordre N circulant dans la cavité est verrouillée à la puissance de seuil Brillouin. Un réglage de l'asservissement du laser est alors nécessaire pour minimiser les effets de « mode-pulling », qui peut faire varier l'intensité du laser.

Download or read book Mise en phase de lasers fibre written by Baya Bennaï and published by . This book was released on 2010 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Il existe un besoin de sources laser de puissance afin d'augmenter la portée et la sensibilité des systèmes pour des applications civiles ou militaires. Les technologies à fibre permettent d'obtenir des lasers de puissance de bonne qualité. Or, l'énergie extractible d'un laser à fibre de forte luminance est limitée. La combinaison de plusieurs sources est une solution prometteuse pour accroître les niveaux de puissance et ainsi surpasser les limites individuelles. Ce travail de thèse a pour objectif d'évaluer, de manière théorique et expérimentale, le potentiel de la combinaison cohérente par contrôle actif de phase des lasers à fibre. Au-delà de la montée en luminance, ce contrôle offre d'autres possibilités telles que la micro-déviation de faisceau ou la déformation du front d'onde du faisceau combiné. Une analyse théorique a été effectuée en tenant compte des contraintes « système ». Pour cela, des critères de qualité ont été mis en œuvre afin de juger de l'efficacité de combinaison. Après avoir mis en phase trois amplificateurs, nous avons utilisé notre système pour compenser la turbulence atmosphérique présente sur le trajet des faisceaux jusqu'à la cible visée. Nous avons ainsi réalisé une démonstration de principe de combinaison cohérente sur cible en utilisant le signal rétrodiffusé. Nous avons également étudié l'influence de l'utilisation de fibres LMA faiblement multimode sur l'efficacité de combinaison. Afin de déterminer leur potentiel et les compromis à effectuer, nous avons développé un modèle permettant d'évaluer l'impact du caractère faiblement multimode sur l'efficacité de combinaison. Cette étude a été complétée par des travaux expérimentaux

Download or read book Source laser fibre pour application l environnement Laser fibre multimodales et multicoeurs cavit contr le modal written by Badr Mohamed Ibrahim Shalaby and published by . This book was released on 2011 with total page 224 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La montée en puissance dans les lasers ou amplificateurs à fibres uni-modales s’accompagne d’effets non linéaires, de dommage sur les faces de la fibre à cause d’une petite aire effective dans les guides amplificateurs classiques. L’objectif de ma thèse a été d’étudier l’exploitation, au sein de lasers, de fibres amplificatrices de large section, telle qu’une fibre multimodale ou une fibre à coeurs multiples tout en assurant la génération de faisceau de bonne qualité spatiale. Tout d’abord, j’ai étudié numériquement et expérimentalement le processus de l’auto-imagerie dans une fibre de grande aire modale dans une configuration laser en anneau unidirectionnel. J’ai successivement considéré une fibre multimodale (FMM) puis une fibre à coeurs multiples (FMC). Cette configuration réalise un filtrage spatial sur le champ proche en utilisant une boucle de rétroaction par une fibre monomode. Nous avons aussi étudié numériquement et expérimentalement l’excitation du mode fondamental et la combinaison linéaire de plusieurs modes guidés dans une architecture de laser qui réalisait un filtrage spatial sur le champ lointain. La dernière partie, consiste en une étude expérimentale de la combinaison cohérente de deux fibres multicoeurs parallèles en utilisant à la fois une excitation sélective et un filtrage du champ lointain.

Download or read book Auto synchronisation et combinaison coh rente de lasers fibre written by Jérôme Lhermite and published by . This book was released on 2008 with total page 229 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La montée en puissance dans les lasers ou amplificateurs à fibres unimodales s’accompagne d’effets non linéaires, liés au fort confinement spatio-temporel du champ dans le guide, qui sont souvent préjudiciables à l’amplification. L’objectif de la thèse est d’étudier l’amplification en parallèle dans les fibres optiques et la recombinaison des champs issus de ces différents amplificateurs. Deux architectures ont été étudiées : Une première configuration interférométrique exploite un filtrage du spectre de fréquences temporelles émis par le laser ramifié pour réaliser la sommation cohérente des champs sur la voie commune de l’interféromètre laser. Les régimes de fonctionnement continu, déclenché et à synchronisation de modes ont été étudiés. Une seconde architecture laser réalise par filtrage spatial interne au résonateur un verrouillage des phases de l’ensemble des amplificateurs disposés en parallèle. Les multiples émissions cophasées sont alors combinées en champ lointain.

Download or read book Fibres microstructur es pour la mise en forme spatiale written by Pierre Gouriou and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La mise en forme spatiale de faisceau laser, en particulier l'obtention d'un profil d'intensité homogène intéresse aussi bien la recherche que l'industrie (recherche biomédicale, microscopie, découpe, gravure, marquage laser, Laser MegaJoule...). De par ses avantages intrinsèques, nous sommes désireux d'apporter une solution fibrée, monomode et à maintien de polarisation. Ces travaux s'articulent autour de 2 problématiques :L'obtention d'un mode plat polarisé linéairement.Différentes solutions ont été mises en place pour satisfaire cette contrainte (embouts, fibres air-silice et fibres toute solide incluant des barreaux de contraintes). Nous avons notamment réalisé une fibre microstructurée air-silice monomode délivrant un mode plat de diamètre 20μm à 1050nm de polarisation linéaire (taux d'extinction de 20dB, biréfringence ~0,6x10-4). Cette fibre a été intégrée avec succès dans une chaine amplificatrice délivrant un faisceau cohérent avec un profil d'intensité aplati polarisé linéairement dépassant 100μJ en régime nanoseconde. En parallèle le développement de codes numériques a permis de proposer des designs augmentant la biréfringence voire polarisants.L'augmentation de l'aire effective du mode.Nos études ont permis de mettre en évidence les compromis entre qualité modale et pertes par courbures y compris dans le cas de structure présentant des résonateurs pour « vider » les modes d'ordre supérieur. L'impact sur le contenu modal des indices de différents types de barreaux de contraintes et de la biréfringence induite a également été étudié. Enfin nous avons réalisé une fibre mode plat à 1050nm de diamètre 34μm (aire effective ~1200μm2) utilisable en tant qu'embout.

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 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 M thodes non lin aires de remise en forme de faisceau pour amplificateur de puissance fibre multimode written by Laurent Lombard and published by . This book was released on 2005 with total page 397 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement récent des fibres à large cœur quasi-monomodes a permis une montée en puissance rapide des lasers à fibre. En effet, l'utilisation d'un gros cœur permet de limiter les effets non linéaires indésirables et d'augmenter les seuils de dommage. Afin de poursuivre la montée en puissance, nous avons exploré une voie originale utilisant des fibres amplificatrices dopée Ytterbium à très large cœur, donc multimodes, suivies d'interactions non linéaires de remise en forme. Deux concepts ont été étudiés pour la restitution d'un faisceau limité par la diffraction :- le premier réalise la remise en forme par effet photoréfractif dans un cristal de Rh:BaTiO3. Un schéma original a été proposé et validé expérimentalement. Ce convertisseur de mode transforme tout faisceau laser cohérent, dépolarisé et aberrant en un faisceau polarisé et limité par la diffraction,- le second est issu d'une étude théorique et expérimentale détaillée de la rétrodiffusion Brillouin stimulée (SBS) dans des fibres multimodes. S'il est bien connu que des effets de conjugaison de phase ou de nettoyage de faisceau peuvent être observés par SBS dans les fibres multimodes, leurs conditions d'observation le sont moins. Cette étude permet de définir les conditions dans lesquelles les effets de conjugaison de phase (fibre à saut d'indice courte) ou de nettoyage de faisceau (fibres à gradient d'indice) sont attendus. Le schéma original proposé et validé expérimentalement est une cavité Brillouin auto-alignée contenant une fibre multimode à gradient d'indice. La remise en forme est effectuée par réflexion efficace du faisceau multimode vers le mode fondamental de la fibre à gradient d'indice.

Download or read book LE LISSAGE OPTIQUE POUR LES CHAINES LASER DE PUISSANCE written by Laurent Videau and published by . This book was released on 1998 with total page 218 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES EXPERIENCES D'INTERACTIONS LASER-PLASMA NECESSITENT UNE TACHE FOCALE DONT ON MAITRISE LES DIMENSIONS SPATIALES ET DANS LAQUELLE LA REPARTITION D'ENERGIE EST UNIFORME. POUR CELA, DES TECHNIQUES DE LISSAGE OPTIQUE ONT ETE DEVELOPPEES SUR LES LASERS DE PUISSANCE. CE MEMOIRE PRESENTE LES PRINCIPES THEORIQUES DU LISSAGE OPTIQUE ET INTRODUIT UN FORMALISME STATISTIQUE QUI PERMET UNE ETUDE SYSTEMATIQUE DES METHODES DE LISSAGE. CETTE ETUDE PORTE SUR LE CONTRASTE DE LA FIGURE INTEGREE DANS LE TEMPS ET SUR LE MOUVEMENT DES POINTS CHAUDS. UNE TECHNIQUE EST PLUS DETAILLEE, IL S'AGIT DE LA TECHNIQUE DE LISSAGE PAR FIBRE OPTIQUE. LE LISSAGE PEUT ETRE CARACTERISE PAR LA LARGEUR SPECTRALE DE CORRELATION DEFINIE A PARTIR DE LA FONCTION DE CORRELATION SPECTRALE. IL EST MONTRE QU'UNE DIFFERENCE DE LISSAGE EXISTE ENTRE LE PLAN DE FIBRE ET LE PLAN DE CONVERGENCE. DE PLUS, UNE ANALYSE DU COUPLAGE DE MODES DANS LE GUIDE D'ONDE PERMET D'EXPLIQUER COMPLETEMENT LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS. UNE ETUDE EXPERIMENTALE CONCERNANT LE LISSAGE PAR FIBRE OPTIQUE A AUSSI ETE MENEE SUR UNE CHAINE LASER DE PUISSANCE. CETTE TECHNIQUE GENERE EN EFFET DES MODULATIONS D'AMPLITUDES IMPORTANTES A LA FOIS DANS LE DOMAINE TEMPOREL ET DANS LE DOMAINE SPATIAL CE QUI INDUIT DES EFFETS NONLINEAIRES IMPORTANTS. DES LIMITATIONS DANS L'AMPLIFICATION SONT MISES EN EVIDENCE ET COMPAREES AVEC UN MODELE D'AMPLIFICATION QUI PREND EN COMPTE L'INCOHERENCE TEMPORELLE ET SPATIALE DU FAISCEAU LASER. ENFIN, IL EST PROPOSE D'APPLIQUER L'EFFET CASCADE POUR CREER DES IMPULSIONS INCOHERENTES TEMPORELLEMENT ET/OU SPATIALEMENT POUVANT ETRE UTILISEES DANS LE CADRE DU LISSAGE.