Systèmes laser pompés par diode à fibres cristallines : oscillateurs Er : yAG, amplificateurs Nd : yAG
Auteur / Autrice : | Igor Martial |
Direction : | François Balembois |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance le 12/12/2011 |
Etablissement(s) : | Paris 11 |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale Ondes et Matière (Orsay, Essonne ; 1998-2015) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Charles Fabry (Palaiseau, Essonne ; 1998-....) - Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique / Lasers |
Jury : | Président / Présidente : Fabien Bretenaker |
Examinateurs / Examinatrices : François Balembois, Fabien Bretenaker, Patrice Camy, Olivier Musset, Jean-Eucher Montagne, Julien Didierjean, Marc Eichhorn | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Patrice Camy, Olivier Musset |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Au cours de cette thèse, nous nous intéressons à deux applications nécessitant des sources laser impulsionnelles : l'imagerie active et l'usinage laser. L'imagerie active nécessite des sources laser efficaces émettant dans la gamme de sécurité oculaire (entre 1,5 µm et 1,7 µm) à des cadence de l'ordre du kilohertz et produisant des énergies par impulsion de plusieurs millijoules. Les sources efficaces émettant dans la gamme de sécurité oculaire utilisent l'ion erbium. Cependant la structure électronique complexe de l'ion erbium entraîne de nombreux effets parasites qui limitent fortement l'énergie accessible lors d'un fonctionnement à haute cadence. Pour diminuer l'influence de ces effets parasites nous avons utilisé le concept de fibres cristallines dans le cadre d'une collaboration entre le Laboratoire Charles Fabry et l'entreprise Fibercryst. La géométrie des fibres cristallines, combinant les propriétés des cristaux massifs et les avantages des fibres en verre nous a permis de dépasser les limites des sources actuelles. L'usinage de matériaux requière des sources laser impulsionnelles émettant dans le proche infrarouge (1 µm) et alliant forte énergie, forte puissance crête et forte puissance moyenne. Pour réaliser de telles sources, il est nécessaire d'utiliser des milieux à gain permettant de limiter les phénomènes thermiques et les effets induit par la puissance crête (effets non-linéaires). Pour cela nous avons utilisé à nouveau le concept de fibre cristalline, dopée cette fois ci par l'ion néodyme. Ces fibres cristallines ont été utilisées comme amplificateur de puissance pour amplifier des micro-lasers fonctionnant à haute cadence (de 1 à 100 kHz) et produisant des impulsions courtes (< 1 ns).