Théorie laser: Fondements et applications

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Description

Cette séance de cours porte sur les principes fondamentaux du fonctionnement du laser, y compris l'interaction entre l'atome de lumière, le gain et les résonateurs. Il explore également le développement historique des lasers, du premier maser aux applications modernes. L'instructeur se plonge dans l'équation d'onde Helmholtz et dans le modèle d'oscillateur d'électrons pour expliquer l'atténuation et la polarisation du laser.

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Concepts associés (217)

Laser

thumb|250px|Lasers rouges (660 & ), verts (532 & ) et bleus (445 & ). thumb|250px|Rayon laser à travers un dispositif optique. thumb|250px|Démonstration de laser hélium-néon au laboratoire Kastler-Brossel à l'Université Pierre-et-Marie-Curie. Un laser (acronyme issu de l'anglais light amplification by stimulated emission of radiation qui signifie « amplification de la lumière par émission stimulée de radiation ») est un système photonique.

Diode laser

Une diode laser est un composant opto-électronique à base de matériaux semi-conducteurs. Elle émet de la lumière monochromatique cohérente (une puissance optique) destinée, entre autres, à transporter un signal contenant des informations sur de longues distances (dans le cas d'un système de télécommunications) ou à apporter de l'énergie lumineuse pour le pompage de certains lasers (lasers à fibre, laser DPSS) et amplificateurs optiques (OFA, Optical Fiber Amplifier).

Nitrogen laser

A nitrogen laser is a gas laser operating in the ultraviolet range (typically 337.1 nm) using molecular nitrogen as its gain medium, pumped by an electrical discharge. The wall-plug efficiency of the nitrogen laser is low, typically 0.1% or less, though nitrogen lasers with efficiency of up to 3% have been reported in the literature.

Laser linewidth

Laser linewidth is the spectral linewidth of a laser beam. Two of the most distinctive characteristics of laser emission are spatial coherence and spectral coherence. While spatial coherence is related to the beam divergence of the laser, spectral coherence is evaluated by measuring the linewidth of laser radiation. The first human-made coherent light source was a maser. The acronym MASER stands for "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation". More precisely, it was the ammonia maser operating at 12.

Onde

vignette|Propagation d'une onde. Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales du milieu. Elle se déplace avec une vitesse déterminée qui dépend des caractéristiques du milieu de propagation. vignette|Une vague s'écrasant sur le rivage. Il existe trois principaux types d'ondes : les ondes mécaniques se propagent à travers une matière physique dont la substance se déforme. Les forces de restauration inversent alors la déformation.