Reseaux coherents de lasers co2 a guide d'onde

par GUILLAUME LESCROART

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de G. BOURDET.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'etude de la mise en phase de reseaux de lasers et tout particulierement sur l'etude des techniques mettant en jeu une cavite diffractive et des reseaux lineaires de lasers co2 a guide d'onde. De tels reseaux sont capables de delivrer des faisceaux de fortes puissances lumineuses coherentes associees a des divergences faibles. Les intensites alors disponibles au centre de la figure de diffraction en champ lointain peuvent etre tres elevees par rapport a celles obtenues avec un meme reseau emettant de facon incoherente. Dans un premier temps nous analysons les principales caracteristiques d'un reseau de lasers couples et etudions les differents modes d'emission soutenus par ces sources. Ceci nous permet d'en definir la figure de diffraction en champ lointain. Une revue des differentes methodes generalement utilisees pour realiser de tels reseaux nous permet de presenter les deux techniques que nous utiliserons par la suite pour mettre en phase un reseau lineaire de 9 lasers a co2 a guide d'onde excites par une decharge radiofrequence. Puis, nous decrirons et experimenterons la technique de filtrage spatial intracavite et l'effet talbot. Dans ces deux configurations, nous realisons a l'aide d'une cavite diffractive une selection du mode d'oscillation du reseau en creant a l'interieur de la cavite des pertes sur le mode incoherent et sur les modes coherents non desires. Cette selection par les pertes est realisee soit dans le plan de fourier des lasers (technique de filtrage spatial), soit par la diffraction sur une longueur appropriee (effet talbot). Nous presentons la qualite selective de ces deux methodes ainsi que l'efficacite en terme de puissance coherente pouvant etre alors emise par le reseau. Une etude experimentale realisee a l'aide d'un reseau lineaire de 9 lasers co2 a guide d'onde nous a permis de valider les modeles theoriques mis au point pour cette etude. Pour ces techniques nous montrons qu'une nette augmentation de l'efficacite de couplage est obtenue a l'aide d'une cavite a trois miroirs. L'etude de la correction par un filtre de phase de la figure de diffraction en champ lointain de ces reseaux est ensuite developpee. L'analyse de cette figure de diffraction montre que si la surface emettrice totale du reseau peut etre consideree comme une seule source, la puissance deposee au centre de la figure de diffraction n'englobe pas la puissance totale emise par le reseau. Nous montrons comment, avec un filtre de phase et un miroir spherique correctement positionnes, on peut augmenter de facon considerable cette puissance. Enfin, une etude numerique nous a permis de definir, pour les differentes methodes de couplage etudiees, la largeur du domaine de stabilite de l'emission coherente


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Informations

  • Détails : 262 P.
  • Annexes : 134 REF.

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure de sciences appliquées et de technologie. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : P 5. LES.
  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012781
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