Lasers à cathode creuse de cuivre : étude des peuplements dans le système Ne-Cu : Cu⁺

par Béatrice Chommeloux-Quintard

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Directeur de thèse inconnu.

Soutenue en 1985

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Cathode cuivre
• Cuivre ion atomique
• Laser continu
• Emprisonnement de rayonnement
• Cathode creuse
• Lasers à cathode creuse
• Pulvérisation
• Transfert de charge
• Spectroscopie

Résumé

Cette thèse présente une étude des lasers cathode creuse de cuivre fonctionnant dans l’hélium et le néon, suivie d’une analyse spectroscopique des peuplements. Ces lasers permettent d’obtenir une émission dans l’infrarouge (780nm), quand l’hélium est utilisé comme gaz porteur, et dans l’ultraviolet (250nm) pour le néon. Nous avons expérimenté pour ces deux lasers de nouvelles structures cathodiques. Malgré l’intérêt qu’il présente, le système Ne-Cu possède un inconvénient majeur : son faible rendement. L’étude spectroscopique des mécanismes de peuplement des ions de cuivre par le néon a permis de mettre en évidence un emprisonnement de rayonnement entre les niveaux (4p) de retombée laser, et les niveaux métastables (4s) du cuivre. L’embouteillage du niveau inférieur laser résultant entraine une baisse de puissance et explique, en partie le faible rendement du laser.

Titre traduit

Copper hollow cathode lasers : population levels in Ne-Cu : Cu⁺ system

Résumé

This dissertation deals with copper hollow cathode laser. This laser either emit in Infrared (780nm) or in ultraviolet (250nm), whether Helium or Neon is used as buffer gas. New cathodic structures have been experimentally studied for both types of lasers. A spectroscopic analysis of different population levels is then carried out. The main disadvantage of the Ne-Cu system is low laser efficiency. The spectroscopic study of the population levels of Copper ions from Neon ions shows that a radiation trapping occurs between the lower laser levels (4p) and the metastable levels (4s) of copper. The resulting bottleneck of the lower levels decreases the laser power, which partly explains the lower efficiency.