Principes de base du laser: Gain, absorption et résonateurs

Cette séance de cours couvre les principes fondamentaux des lasers, en se concentrant sur le modèle de Lorenz et l'émission stimulée. Il commence par un examen du modèle de Lorenz, en discutant des conditions d'émission stimulée et de l'importance des sections transversales d'absorption. L'instructeur explique comment l'absorption maximale se produit à la résonance et dérive la formule de section transversale d'absorption. La séance de cours explore ensuite le concept d’élargissement de Doppler, illustrant ses effets sur les interactions lumière-matière, en particulier dans les gaz comme le néon. Les blocs de construction de base d'un laser sont introduits, y compris les rôles de l'apport d'énergie, du gain et du milieu contenant des atomes. L'instructeur discute de l'importance de l'inversion de population et de la condition de seuil pour le laser, en mettant l'accent sur l'équilibre entre le gain et les pertes dans la cavité laser. La séance de cours se termine par des exemples pratiques, y compris le laser He-Ne, et l'importance du résonateur Fabry-Pérot dans la réalisation de l'action laser, soulignant la relation entre la réflectivité, le gain et la gamme spectrale libre.