FR2525828A1

FR2525828A1 - Appareil pour produire un rayonnement electromagnetique et procede de filtrage et de production d'un tel rayonnement

Info

Publication number: FR2525828A1
Application number: FR8306565A
Authority: FR
Inventors: Donald C Schmadel Jr; William H Culver
Original assignee: Chevron Research and Technology Co; Chevron Research Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1983-04-21
Publication date: 1983-10-28
Also published as: IT1161050B; NO167615C; NO831397L; IT8320688A0; ES8404114A1; DE3314040A1; NO167615B; GB2118768B; GB2118768A; FR2525828B1; GB8310678D0; JPS58191481A; US4697888A; ES521664A0; IT8320688A1; CA1250471A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL A CAVITE ANNULAIRE DECALEE EN FREQUENCE, DESTINE A PRODUIRE UN RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE. L'APPAREIL COMPORTE DES MOYENS 2-1 DESTINES A DIRIGER UN RAYONNEMENT SUIVANT UNE CONFIGURATION EN CAVITE ANNULAIRE, ET UNE CELLULE ACOUSTO-OPTIQUE DE BRAGG 2-2 PLACEE DE MANIERE QUE, LORSQU'UN FAISCEAU A DIFFRACTION LIMITEE DU RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE EST DIRIGE VERS CETTE CELLULE, PARTIE DU RAYONNEMENT SORTANT DE LA CELLULE DANS UN ORDRE DE DIFFRACTION NON NUL ET DONT LA FREQUENCE EST DECALEE SOIT EGALEMENT DIRIGEE VERS LADITE CELLULE PAR LESDITS MOYENS DE DIRECTION, EN SUIVANT ESSENTIELLEMENT LE MEME TRAJET ET LE MEME SENS QUE LE FAISCEAU AFIN D'AVOIR ESSENTIELLEMENT LA MEME POLARISATION QUE CE FAISCEAU. DOMAINE D'APPLICATION : FILTRAGE DE RAYONNEMENTS ELECTROMAGNETIQUES.

Description

L'invention a trait au domaine des amplificateurs

optiques et des filtres à cavités pour rayonnement électro-

magnétique L'invention concerne plus particulièrement une cavité à décalage ou glissement de fréquence pour rayonnement électromagnétique et un laser analyseur. L'art antérieur utilise des cavités optiques pour filtrer un rayonnement électromagnétique Des cavités optiques sont également utilisées avec des amplificateurs

optiques pour générer un rayonnement cohérent Plus parti-

culièrement, des filtres à cavités optiques du type à anneau peuvent filtrer et générer un rayonnement dont la fréquence instantanée change avec le temps Le changement de longueur du trajet optique de la cavité provoque un glissement de fréquence des modes de résonance de la

cavité à la même cadence que la cadence souhaitée de glisse-

ment de fréquence du rayonnement à filtrer ou produire.

La longueur du trajet optique d'une cavité change avec

les dispositifs électro-optiques tels que des plaques rota-

tives de Brewstercomme c'est le cas dans le laser à cavité en anneau du type "n' 699-05 " produit par la firme

Coherent Corp, ou bien des dispositifs à cristaux électro-

optiques tels que les modulateurs phase/fréquence du type Un 620 " produit par la firme Interactive Radiation, Inc, Northvale, New Jersey La longueur du trajet optique d'une

cavité peut également être modifiée par déplacement méca-

nique ou piézo-électrique de l'un des miroirs formant la

cavité Les dispositifs électro-optiques ne sont actuelle-

ment pas capables de provoquer des variations de longueur du trajet supérieures à environ 0,01 % dans une cavité typique Les moyens mécaniques et piézo-électriques sont difficiles à réaliser avec une précision suffisante pour provoquer un changement de longueur du trajet de la cavité

correspondant à un glissement de fréquence de plus d'en-

viron 100 intervalles de mode en résonance pour une cavité de 1 m de longueur En outre, le fait de faire glisser la fréquence des modes en résonance d'une cavité en changeant la longueur de cette cavité modifie également

la différence de fréquence entre deux modes différents.

L'invention concerne une cavité à glissement

de fréquence dont les solutions en mode stationnaire possè-

dent réellement des fréquences instantanées qui changent avec le temps, évitant ainsi d'avoir à modifier la longueur du trajet optique à l'intérieur de la cavité et évitant également la variation de la différence de fréquence entre deux modes de résonance différents Dans la forme préférée de réalisation, le rythme auquel la fréquence instantanée change est déterminé par la fréquence d'une onde acoustique

dans un dispositif de décalage de fréquence d'ondes électro-

ragnétiques Selon l'invention, la cavité à fréquence décalée pour rayonnement électromagnétique est utile à la réalisation d'amplificateurs optiques, de filtres à cavité pour ondes électromagnétiques, de lasers de balayage et d'autres dispositifs électro-optiqu 7 es Le spectre du rayonnement électromagnétique sur lequel l'invention est

efficace est-limité uniquement par les composants utilisés.

Des perfectionnements apportés aux composants peuvent élargir la bande de rayonnement électromagnétique pouvant

être filtrée et/ou produite par l'invention.

Une autre forme de réalisation de l'invention comprend des moyens et des proc 6 dés pour faire varier le couplage de sortie par variation de l'intensité de

l'onde acoustique dans le dispositif de décalage de fré-

quence électromagnétique, ou par variation de l'orientation

dudit dispositif de décalage.

Une autre forme de réalisation de l'invention comporte un moyen et un procédé pour corriger le changement de l'angle de déviation dudit dispositif de décalage à

la suite d'un changement de la fréquence de l'onde acous-

tique Ceci permet l'accord du rythme de variation de la fréquence instantanée du mode de la cavité sans modifier sensiblement le facteur "Q" ou facteur de qualité de la cavité. Une autre forme de réalisation de l'invention comprend un procédé et des moyens pour supprimer un ou plusieurs modes particuliers de la cavité par l'insertion

d'un filtre optique dans la cavité.

Une autre forme de réalisation permet à la cavité optique de produire un rayonnement électromagnétique dont la fréquence instantanée change avec le temps, par mise en place d'un amplificateur optique dans la cavité afin de provoquer une oscillation du mode de la cavité. Une autre forme de réalisation a trait à un procédé et à des moyens pour supprimer l'oscillation de la cavité dans l'une des directions, à l'intérieur de la cavité, par mise en place d'une diode optique dans cette

cavité.

L'une quelconque des formes de réalisation

supplémentaires et/ou données en variante peut être incor-

porée seule ou en combinaison à la forme de réalisation

fondamentale de l'invention.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 A est un graphique illustrant la

fréquence optique wopt' en fonction du temps T, pour cer-

tains modes résonna ts d'une cavité optique conçue confor-

mément à l'art antérieur; la figure 1 B est un graphique représentant la fréquence optique wopt en fonction du temps pour certains

modes résonnants des cavités optiques réalisées conformé-

ment à la présente invention; la figure 2 est une représentation schématique d'une forme de réalisation de l'invention;

la figure 3 représente plus en détail le dis-

positif acousto-optique de la figure 2; la figure 4 est une représentation schématique d'une autre forme de réalisation et d'une autre géométrie de cavité optique selon l'invention; la figure 5 est une représentation schématique d'une forme de réalisation de l'invention dans laquelle une fibre optique forme la cavité optique;

la figure 6 est une représentation schéma-

tique d'une autre forme de réalisation qui comprend une diode optique, un amplificateur optique et un étalon;

la figure 7 A illustre un dispositif acousto-

optique capable d'effectuer une orientation de faisceau;

la figure 7 B illustre plus en détail le dis-

positif acousto-optique de la figure 7 A; la figure 8 représente un agencement de montage de la cellule acousto-optique de Bragg qui met en oeuvre un procédé et un moyen pour modifier l'orientation de la cellule de Bragg; la figure 9 est une vue en plan du dispositif de la figure 8; la figure 10 est une représentation schématique

de l'invention, comprenant en outre une cellule acousto-

optique supplémentaire; et la figure 11 représente à échelle agrandie un détail de la figure 10 pour montrer la cellule de Bragg supplémentaire.

L'invention concerne donc un dispositif de déca-

lage de fréquence d'ondes électromagnétiques telles qu'une cellule de Bragg acousto-optique et une cavité optique définie par des dispositifs qui dirigent des ondes électromagnétiques, par exemple des miroirs, des prismes de renvoi, des fibres optiques, et autres La cavité est configurée géométriquement-de manière que, lorsqu'un

faisceau limité de diffraction d'un rayonnement électro-

magnétique, appelé ci-après faisceau 1, est dirigé vers le dispositif de décalage, une partie du rayonnement du faisceau I qui sort du dispositif de décalage, appelée ci-après faisceau II, et dont la fréquence est décalée d'une quantité W radians par seconde, est finalement

aussi dirigée vers le dispositif de décalage, essentielle-

ment suivant le même trajet géométrique que celui du faisceau I et avec la même polarisation que le faisceau I. De même, une partie du faisceau II est décalée et dirigée

le long du même trajet géométrique.

L'utilité de l'invention peut être mieux comprise si l'on considère l'invention pour former une cavité résonnante pour ondes électromagnétiques, la cavité étant l'espace géométrique occupé par le faisceau Il Les cavités selon l'invention ainsi formées possèdent un groupe de modes ou de-solutions discrets dont les composantes du champ électrique ou magnétique peuvent être exprimées mathématiquement par l'équation 1 ci-dessous FM(XT)= 3 e XP {-i CQTX)22 c + (Tn X)( + 2 ir M 4)+ P} EQ 1 o B est l'amplitude du champ, T est le temps, c est la vitesse de la lumière dans le vide,

w est la quantité de laquelle la fréquence an-

gulaire du faisceau I est décalée par le dis-

positif de décalage de fréquence, x est la longueur du trajet optique jusqu'au point o FM(x,T) est estimé; elle peut être mesurée le long du faisceau II d partir de l'intersection des prolongements géométriques

des faisceaux I et II; x est positif lors-

qu'il est mesuré dans la direction de propaga-

tion du faisceau II et négatif lorsqu'il est mesuré dans la direction opposée, L est la longueur totale du trajet optique tel que mesuré le long du faisceau II pour un tour de la cavité; il est toujours positif, M est le nombre de modes de la'cavité discrets et ce nombre est un entier, T est l'intervalle de temps mis par la lumière pour effectuer un tour complet de la cavité le long du trajet du faisceau II; il est égal à L/C, a est un terme de phase arbitraire; il reste constant pour toutes les valeurs de x et T, et a est une constante qui est déterminée par la

phase de l'onde acoustique à T=O.

exp est une abréviation qui indique que la quantité suivant immédiatement entre parenthèses

doit être considérée comme l'exponent de e.

Les modes représentés par FM(x,T) ont une fréquence qui varie linéairement suivant la longueur du trajet optique Cette fréquence peut être exprimée mathé- matiquement de la façon suivante: a 3 = wc T W X + a + 2 x M + w a T L L T 2 EQ 2

o u 3 est la fréquence angulaire instantanée Are rxlsation dé-

signée par %pt et peut être exprimée en radians par seconde.

La caractéristique principale de la présente

invention, qui la distingue de l'art antérieur, est cons-

tituée par wopt La figure 1 A illustre la variation de wopt avec le temps pour certains modes résonnants,, au même point géométrique stationnaire situé à l'intérieur

d'une cavité résonmante conçue conformément à l'art anté-

rieur.

Sur la figure 1 A, wopt est constant dans le

temps pour chaque mode résonnant de la cavité, comme repré-

senté par les lignes horizontales La variation de Oopt avec le temps, pour une valeur particulière de x et dans les modes résonnants produits conformément à l'invention, est représentée sur la figure 1 B La caractéristique principale est que, pour chaque mode, opt augmente en même temps que le temps De plus, il convient de noter que pour des valeurs spécifiques de x et T, la différence de fréquence angulaire entre des modes adjacents est, dans chaque cas T

qui est constant, si l'on ne tient pas compte de la dis-

persion dans la matière.

L'invention peut être utilisée pour filtrer un rayonnement électromagnétique en dirigeant un faisceau d'entrée d'un rayonnement électromagnétique à filtrer essentiellement le long du trajet du faisceau I Par exemple, une forme de réalisation de l'invention telle qu'une cavité à décalage de fréquence est illustrée en 2-0 sur les figures 2 et 3 Sur les figures 2 et/ou 3, 2-1 désigne les dispositifs qui dirigent le rayonnement

électromagnétique, tels que des miroirs Des miroirs conve-

nables sont disponibles auprès de la firme Spectra Physics, Laser Instrument Division, Montainview, CA La référence 2-2 désigne un dispositif de décalage de fréquence, par exemple une cellule acoustooptique de Bragg Les expressions "cellule acousto-optique de Bragg" et "cellule

de Bragg" utilisées dans le présent mémoire sont synomymes.

Une cellule de Bragg convenable est constituée par le modèle"H-211 ", produit par la firme Harris Corporation,

Melbourne, FL Une autre forme de réalisation d'un disposi-

tif acousto-optique est décrite dans le brevet des Etats-

Unis d'Amérique N O 4 265 517 La référence 2-3 désigne l'onde acoustique dans la cellule de Bragg La référence 2-4 désigne le transducteur de la cellule de Bragg La référence 2-5 désigne le trajet optique du faisceau 1, qui est aussi le même trajet que celui du faisceau d'entrée 2-6 du rayonnement électromagnétique à filtrer, ce faisceau étant appelé ciaprès faisceau d'entrée Le faisceau d'entrée 2-6 pénètre dans la cavité annulaire à travers un miroir partiellement réfléchissant 2-8 La référence 2-7 désigne le trajet du rayonnement sortant d'un ordre de diffraction non nul de la cellule de Bragg 2-2 Cette

référence 2-9 désigne le trajet de la partie du rayonne-

ment qui sort de la cellule de Bragg dans l'ordre de diffraction nul Les références 2-16, 2-17 et 2-18 désignent des parties différentes du trajet optique à l'intérieur

de la cavité La référence 2-12 désigne un coupleur facul-

tatif de sortie qui peut être un miroir partiellement réfléchissant La référence 2-13 désigne l'alimentation électronique en courant alternatif pour le transducteur 2-4 de la cellule de Bragg 2-2 La référence 2-14 désigne des conducteurs électriques La référence 2-15 désigne une résistante variable facultative, montée électroniquement en série avec les éléments 2-13 et 2-4 et qui peut être

utilisée pour faire varier l'intensité de l'onde acoustique.

Si cela est nécessaire, la polarisation du rayonnement électromagnétique peut être réglée au moyen de dispositifs tels que des compensateurs du type "Soleil Babinet", produits par la firme Karl Lambrecht Corp, Chicago,

Illinois, ou bien des plaques à ondes, et autres.

Dans cette forme de réalisation, le faisceau émis sortant du filtre 2-0 est le rayonnement suivant le trajet 2-9, qui comprend la partie du rayonnement provenant des faisceaux I et II et sortant de la cellule de Bragg 2-2 dans l'ordre de diffraction zéro La cellule de Bragg 2-2 peut donc servir de coupleur de sortie En variante, le signal émis de sortie peut être un faisceau extrait du faisceau II, en un point quelconque de l'intérieur de la cavité Par exemple, l'émission de sortie peut être le faisceau 2-11 de la figure 2, qui est extrait de la cavité par le miroir partiellement réfléchissant 2-12 assumant la fonction de coupleur de sortie En variante, l'émission peut être le faisceau 2-10 qui provient du miroir partiellement réfléchissant 2-8 et qui est le

rayonnement réfléchi ou rejeté du filtre 2-0.

L'invention permet de faire varier l'intensité de l'onde acoustique 2-3 afin de modifier la partie du rayonnement provenant des faisceaux I et II, qui sort

de la cellule de Bragg 2-2 dans l'ordre de diffraction zéro.

Etant donné que le rayonnement se trouvant dans l'ordre

zéro sort de la cavité, une variation de l'intensité acous-

tique a pour effet de faire varier le facteur "Q' ou

"facteur de qualité" de la cavité.

Le champ électrique ou magnétique du rayonnement émis de sortie peut être désigné mathématiquement par la relation suivante: F' (T) ,pour Y > O c o Y est mesuré le long du trajet optique des faisceaux d'entrée et de sortie, et est égal à zéro au même point

géométrique que celui auquel x = 0, c'est-à-dire l'inter-

section des prolongements géométriques des faisceaux I et II En outre, Y est négatif en des points situés le long du faisceau 2-6 et positif en des points situés le long du faisceau 2-9 Lorsque le faisceau de sortie émis est l'ordre de diffraction zéro de la cellule de Bragg, par exemple le faisceau 2-9 sur la figure 2, l'expression F' (T-Y/c) peut alors être en outre exprimée avec les termes du faisceau d'entrée qui est représenté mathématiquement par la fonction Y F (T Y), pour Y < O Ceci peut être effectué de la façon suivante: Soit: Y 6 = T y c Donc: Y F (T y) = F( 6)

On transforme F( 6) dans l'espace mathématique M conformé-

ment à l'équation: + - F(S) G*(d,M)dô = l(m) EQ 3 o G*(d,M) est simplement le conjugué complexe de la formule pour les modes de la cavité qui, dans cet

exemple, est:

G*(SM) 5 exp {i S "le + W 3 ï EQ 4 2 L

o, cependant, M peut varier légèrement.

On multiplie ensuite F(M) par la fonction de transfert d'espace M pour le filtre, à savoir:

' (M)H(M) EQ 5

Enfin, on permet à M d'être un nombre réel qui varie légèrement afin que la transformation inverse suivante puisse être effectuée (M) H (M)G( 6,M) d M = F' QT Y _ n o G( 6,M) est le conjugué complexe de G*(d,M) et H(M) est simplement la fonction de transfert du filtre d'espace M-de la cavité et est donné par l'expression

H(M) 2 / 2 E 2

_ Ad EQ 6 l l-LT exp (i 21 TM) o L O est la diminution fractionnelle ou la perte d'amplitude cu' un faisceau unique de radiation s U Dit en parcourant uniquement le trajet optique qui relie directement les faisceaux d'entrée et de sortie, et LT est la diminution fractionnelle ou perte d'amplitude qu'un faisceau unique de rayonnement subit sur un tour complet de

la cavité.

L'équation 6 possède la même forme que la fonction

de transfert associée à l'interféromètre commun de Fabry-

Perot et à une cavité annulaire commune Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 2, l'équation 6 s'applique si la cellule de Bragg est utilisée comme cou '

pleur de sortie En outre, lorsque l'équation 4 est uti-

lisée dans l'analyse de la configuration de l'invention montrée sur la figure 2, le terme W de l'équation 4 peut être remplacé par wa N O wa est la fréquence angulaire de l'onde acoustique et N est le numéro de l'ordre de diffraction non nul Le signe de N est choisi de façon à être positif si la cellule de Bragg élève la fréquence et négatif si elle abaisse la fréquence du rayonnement

se déplaçant dans la direction indiquée.

Si des moyens autres qu'une cellule de Bragg sont utilisés pour le coupleur de sortie, Y, tel qu'il apparaît alors dans

F' (T-

doit être redéfini pour tenir compte de la longueur supplé-

mentaire du trajet optique que le faisceau émis de sortie

doit parcourir à l'intérieur de la cavité avant d'attein-

dre le coupleur de sortie Pae exemple, sur la figure 2, le trajet optique indiqué par les références numériques 2-6, 2-5 et 2-9 est le trajet sur lequel Y est mesuré

si la cellule de Bragg forme le coupleur de sortie Cepen-

dant, si le coupleur de sortie 2-12 est utilisé, Y doit alors être mesuré le long du trajet optique désigné par les références numériques 2-6, 2-5, 2-7, 2-16 et 2-17, et 2-11 sur la figure 2 En outre, si le coupleur de sortie est une cellule de Bragg et s'il est placé dans la cavité de manière que ladite longueur supplémentaire du trajet arrive à l'intérieur de la cellule de Bragg et en sorte dans un ordre de diffraction non nul n, la fonction de transfert du filtre d'espace M de l'équation 6 doit alors être multipliée par exp li(Wa T Cette multiplication tient compte du décalage de fréquence supplémentaire, n WA, subi par le faisceau de sortie Le signal de N est positif si la longueur supplémentaire du trajet traverse la cellule de Bragg afin d'élever la fréquence optique, et il est négatif dans le cas contraire

afin d'abaisser la fréquence optique du faisceau de sortie.

En variante de l'équation 6, on peut toujours déterminer empiriquement la fonction exacte de transfert du filtre d'espace M en assemblant réellement le filtre spécifique et en injectant un rayonnement ayant une phase

et une amplitude connues, ainsi qu'une fréquence instan-

tanée qui fait varier le rythme de W/r.

L'invention peut avoir des configurations autres

que celles illustrées sur la figure 2 La figure 4 repré-

sente une forme de réalisation dans laquelle la cavité annulaire 4-0 est formée de trois segments de trajet

plutôt que des cinq segments représentés sur la figure 2.

Dans la configuration montrée sur la figure 4, la référence numérique 4-1 désigne un miroir; la référence 4-2 désigne le dispositif de décalage de fréquence, dans ce cas une cellule de Bragg; la référence 4-8 désigne un miroir partiellement réfléchissant qui peut être utilisé comme coupleur d'entrée et de sortie Le faisceau d'entrée 4-6 pénètre dans la cavité à travers le miroir partiellement réfléchissant 4-8 Le faisceau 4-9 est constitué de la partie du faisceau d'entrée qui sort de la cellule de Bragg dans l'ordre de diffraction nul et il peut constituer le faisceau émis de sortie Le faisceau 4-7 est la partie du faisceau sortant de la cellule de Bragg dans un ordre de diffraction non nul et qui est dirigée vers le miroir 4-1 Une partie de ce faisceau peut être dirigée vers l'extérieur de la cavité pour former un faisceau 4-10 en passant à travers le miroir partiellement réfléchissant

4-8 Le faisceau 4-10 est constitué du rayonnement réflé-

chi ou rejeté du filtre 4-0 Une fraction de la partie restante du faisceau 4-7 est dirigée également vers la cellule de Bragg 4-2, suivant essentiellement le même trajet et la même direction que le faisceau 4-6 et ayant

essentiellement la même polarisation que le faisceau 4-6.

Les deux systèmes 2-0 et 4-0 sont similaires du point de vue topologie et ils se comportent donc d'une façon similaire. La forme de réalisation illustrée sur la figure comprend une fibre optique 5-1, une lentille de focali- sation 5-19 et une cellule de Bragg 5-2 La fibre optique guide le rayonnement électromagnétique et assume la même fonction que les réflecteurs 2-1 de la figure 2 pour former la cavité annulaire La référence 5-20 désigne un miroir partiellement réfléchissant qui est utilisé comme

coupleur d'entrée pour le faisceau d'entrée 5-6 La len-

tille est destinée à focaliser le rayonnement qui sort d'une extrémité de la fibre afin qu'il puisse pénétrer dans l'autre extrémité de la fibre Le type préféré de fibre optique à utiliser dans la présente invention est une fibre optique à mode unique Une stabilité mécanique encore plus grande peut être obtenue si ladite fibre est une fibre à maintien de polarisation telle que celle disponible auprès de la firme Andrew Corporation, Orland Park, Illinois Lorsqu'on utilise des fibres optiques ayant des ouvertures numériques élevées, > 0,08, pour former la cavité, il peut être nécessaire d'utiliser deux lentilles La première lentille peut être utilisée pour collimater la lumière sortant d'une extrémité de la fibre afin qu'elle puisse pénétrer en totalité dans la cellule

acousto-optique de Bragg au plus près de l'angle de Bragg.

La seconde lentille peut être utilisée pour focaliser la lumière sortant de la cellule de Bragg dans un ordre de diffraction non nul afin qu'elle puisse pénétrer par

l'autre extrémité de la fibre.

Des dispositifs de décalage de fréquence autres qu'une cellule de Bragg peuvent être utilisés dans la

présente invention En variante, on peut utiliser le dis-

positif de décalage de fréquence décrit dans le brevet

des Etats-Unis d'Amérique N O 3 834 790 Certains disposi-

tifs de décalage de fréquence ne dévient pas le faisceau décalé en fréquence Ces dispositifs peuvent être utilisés dans une configuration dans laquelle le faisceau de sortie est extrait de la cavité annulaire, par exemple au moyen

du coupleur de sortie 2-12 représenté sur la figure 2.

L'expression "dispositif de décalage de fréquence" exclut les dispositifs qui, lorsqu'ils sont insérés dans la cavité, provoquent un décalage des fréquences de modes en résonance en modifiant la longueur totale du trajet optique de la cavité En effet, ces dispositifs modifient également la différence de fréquence optique entre les

modes de résonance.

L'invention peut être utilisée pour filtrer le signal de sortie d'un laser de balayage à colorant Dans de tels cas, le filtre tend seulement à transmettre la lumière laser qui effectue un balayage au rythme convenable

et qui possède une fréquence angulaire instantanée corres-

pondant à la fréquence angulaire instantanée de l'un des modes de l'invention Ceci est similaire au fonctionnement d'un filtre multi-passe normal, sauf que les modes de l'invention possèdent des fréquences angulaires qui changent avec le temps,alors que les fréquences des modes d'une cavité normale sont constantes dans le temps Lorsqu'une

cavité normale est utilisée pour filtrer la lumière prove-

nant d'un laser de balayage, la longueur du trajet optique à l'intérieur de la cavité doit être modifiée Ceci s'effectue normalement à l'aide de systèmes mécaniques qui

sont difficiles à réaliser avec la précision nécessaire.

L'invention évite d'avoir à utiliser de tels systèmes

mécaniques.

Il est également prévu, selon l'invention, une forme, de réalisation dans 'Laquelle un amplificateur optique

est disposé à l'intérieur de la cavité La figure 6 repré-

sente une cavité décalée en fréquence qui comprend un amplificateur optique 6-13 dans lequel l'assemblage forme un laser de balayage 6-0 décalé en fréquence Sur la figure 6, la référence numérique 6-1 désigne des miroirs et la référence 6-2 désigne la cellule acousto-optique de Bragg Si le gain de l'amplificateur est suffisamment élevé pour compenser les pertes optiques se produisant dans la cavité, par suite des éléments de cette dernière, c'est-à-dire la cellule de Bragg, les miroirs, etc, il apparatt une oscillation similaire à celle apparaissant dans des lasers disponibles dans le commerce Cependant, au lieu de l'oscillation apparaissant dans des modes à fréquence constante, comme c'est le cas des lasers commerciaux, l'oscillation selon l'invention apparaît dans les modes décrits dans l'équation 1 Le signal de sortie de la cavité oscillante peut suivre les mêmes trajets que dans le cas de la cavité non oscillante Le faisceau de sortie de la cavité pendant l'oscillation constitue un ou plusieurs modes dont la fréquence change avec le temps Dans le cas o deux modes ou plus sont oscillants, la différence de fréquence optique entre trois

modes oscillants reste constante Un exemple d'amplifica-

teur optique 6-13 peut être un jet à colorant tel que celui utilisé dans le laser à colorant N O 699-05, produit par la firme Coherent Inc, Palo Alto, CA Le colorant peut être du type LD 700, disponible auprès de la firme Exciton Chemical Company, Dayton, OH Le colorant est dissous

dans de l'éthylèneglycol ou dans d'autres solvants conve-

nables Le colorant peut être soumis à un pompage optique dans un laser à krypton du type "N O 300 OK', produit par la firme Coherent Inc Le laser à krypton doit être réglé pour fonctionner à une longueur de 647 nanomètres Certains des miroirs 6-1 peuvent présenter des surfaces incurvées afin de focaliser la répartition d'énergie des modes sur la région pompée du jet à colorant et/ou afin de réduire les pertes par diffraction dans la cavité, comme cela est le cas dans des cavités de l'art antérieur Enfin, la cellule de Bragg 6-2 peut être un modulateur du type " 1205 " produit par la firme Isomet Corporation, Springfield, VA Un amplificateur peut évidemment être disposé dans

d'autres formes de la cavité, telle que la forme de réali- sation 4-0 montrée sur la figure 4, auquel cas le signal

de sortie peut suivre le trajet 4-9.

Le rythme auquel la fréquence angulaire du signal de sortie de l'invention change est le même que le rythme associé aux modes Ce rythme est déterminé par la fréquence acoustique au moyen de l'équation 2 A titre d'exemple, on suppose:

WA = 2 w 10 8 radians/s.

L = 1 mètre c = 3 108 mètres/s N = 1 Par conséquent a z i 11 8,10 o-7 z-, ad a T 2 Ceci signifie que la fréquence angulaire instantanée du signal de sortie pour chaque mode oscillant change

17 -2

à un rythme de 1,8 x 10 i 7 (rad S) Il est évident que l'oscillation associée à tout mode ne peut se poursuivre indéfiniment, car la fréquence optique finit par sortir de la bande spectrale du gain de l'amplificateur optique

et/ou de la région de Bragg de la cellule de Bragg Lors-

que ceci se produit, il en résulte un sautillement de mode; par exemple,lorsqu'un mode oscillant particulier sort de la bande spectrale du gain de l'amplificateur optique, la cavité commence à osciller à un autre mode

dont la fréquence pénètre dans la bande spectrale de l'am-

plificateur.

Dans d'autres formes de réalisation, un ou plu-

sieurs filtres à longueur d'onde sont insérés dans la cavité Un filtre à longueur d'onde peut être, par-exemple,

un étalon Fabry-Perot commun 6-15 montré sur la figure 6.

Les étalons convenables sont disponibles auprès de la firme Burleigh Instruments, Inc, Fishers, New York La fonction du filtre à longueur d'onde est de réduire le nombre de modes oscillants de la cavité Par exemple, avec l'addition d'un étalon, les seuls modes de cavité pouvant osciller sont ceux qui possèdent une fréquence angulaire instantanée égale à ou très proche d'une crête du facteur spectral de transmission de l'étalon Etant donné que les modes de la cavité ont des fréquences angulaires qui changent avec le temps, il est nécessaire de balayer

les crêtes de transmission de l'étalon afin qu'elles sui-

vent les fréquences des modes de la cavité si les modes

oscillants de la cavité doivent rester en oscillation.

L'étalon 6-15 peut être balayé suivant l'une quelconque

des manières utilisées pour le balayage des étalons intra-

cavitaires dans le laser à colorant du type "N 0699-05 " de la firme Coherent, Inc; par exemple, l'écartement des miroirs de l'étalon peut être modifié au moyen d'une matière piézo-électrique qui déplace l'un des miroirs par rapport à l'autre ou bien l'étalon lui-même peut être incliné. L'invention prévoit que la cellule de Bragg 6-2, 4-2, 5-2 et 2-2 utilisée comme dispositif de décalage de fréquence dans la cavité peut également être utilisée

comme filtre à longueur d'onde dans la cavité afin de limi-

ter l'amplitude de laquelle la fréquence instantanée d'un mode peut changer Comme expliqué précédemment, lorsque la fréquence instantanée d'un mode change, elle finit par sortir de la bande spectrale de Bragg de la cellule acousto-optique de Bragg En conséquence, l'efficacité de la diffraction de la cellule de Bragg dans ce mode diminue, ce qui a pour résultat de faire sortir davantage l'énergie de la cavité Ceci a pour effet d'abaisser le facteur "'" ou facteur de qualité associé à ce mode Dans des formes de réalisation utilisant des amplificateurs optiques, c'est-à-dire des lasers, la bande spectrale limitée de Bragg peut donc être utilisée pour supprimer

l'oscillation d'un ou plusieurs modes de la cavité.

Il est également prévu, selon l'invention, de pouvoir faire varier le centre de la bande spectrale de Bragg en orientant l'onde acoustique, ce processus étant appelé orientation de faisceau L'orientation de faisceau est utilisée dans certaines cellules de Bragg disponibles dans le commerce, par exemple le type "LS 110 " produit par la firme Isomet Corporation, Springfield, VA Dans l'art antérieur, l'orientation de faisceau est utilisée

pour incliner l'onde acoustique afin de déplacer spectra-

lement la bande de Bragg pour différentes fréquences acoustiques L'effet obtenu permet de modifier la fréquence acoustique tout en conservant le rayonnement d'entrée dans la bande spectrale de Bragg pour une fréquence optique d'entrée essentiellement constante Cependant, la présente invention utilise l'orientation de faisceau pour permettre de modifier la fréquence optique du rayonnement d'entrée tout en maintenant ce rayonnement d'entrée dans la bande spectrale de Bragg Ceci peut être obtenu en retardant la phase de l'énergie électrique alternative, appliquée à une ou plusieurs des électrodes d'orientation de faisceau, par rapport à la phase de l'énergie électrique alternative appliquée à chacune des autres des deux électrodes, ou plus, d'orientation de faisceau Ce retard provoque une inclinaison du front de l'onde acoustique L'importance

de l'inclinaison et son sens sont déterminés par le retard.

En faisant varier le retard, on peut modifier l'inclinai-

son afin de faire varier la position de la bande spectrale

de Bragg pour un trajet géométrique particulier du rayonne-

ment d'entrée La cellule acoustique de Bragg peut donc être utilisée comme filtre à longueur d'onde à l'intérieur de la cavité et une orientation de faisceau peut être utilisée pour régler la position spectrale du filtre à

longueur d'onde ainsi formé.

En particulier, l'orientation de faisceau telle que décrite ci-dessus peut àtre utilisée pour faire coïncider spectralement, c'est-à-dire faire suivre à

la bande spectrale de Bragg la fréquence optique instan-

tanée d'un ou plusieurs modes de la cavité et pour suppri-

mer un ou plusieurs autres modes de la cavité Les figures 7 A et 7 B illustrent schématiquement un exemple d'une cellule de Bragg 7-2 réalisant une orientation de

faisceau, qui peut être utilisée comme dispositif de déca-

lage de fréquence dans, par exemple, les cavités 6-0, 4-0 ou 2-0, afin de suivre la fréquence instantanée d'un ou plusieurs modes de la cavité La cellule de Bragg 7-2 peut être utilisée avec la cellule de Bragg 6-2 de la

figure 6, ou à la place de cette dernière cellule.

En se référant à la figure 7 A et/ou à la figure 7 B, la référence numérique 7-2 désigne la cellule de Bragg Les lignes 7-3 A et 7-3 B indiquent des plans de phase acoustique approximativement égale, par exemple des fronts d'onde acoustique La référence 7-4 désigne le transducteur acoustique Les références 7-20 et 7-21 désignent les électrodes utilisées pour l'orientation

de faisceau La référence 7-5 désigne le-trajet du rayonne-

ment d'entrée L'angle de Bragg est indiqué en e B et l'angle formé entre le trajet du rayonnement d'entrée et le plan du transducteur est désigné en 8 A La référence 7-13 désigne une source d'alimentation-en courant électri- que alternatif qui fournit de l'énergie directement à l'électrode 7-20 et indirectement à l'électrode 7-21, par l'intermédiaire d'un modulateur de phase 7-18 La référence 7-19 désigne une autre source d'alimentation en courant électrique alternatif à fréquence variable dont le signal de sortie est appliqué au modulateur 7-18 à l'intérieur duquel ce signal module la phase du courant alternatif

appliqué à l'électrode 7-21.

Sur la figure 7 A, il n'existe pratiquement pas de différence de phase entre le signal électrique appliqué

à l'électrode 7-20 et celui appliqué à l'électrode 7-21.

Les lignes 7-3 A représentant la phase acoustique constante

sont donc essentiellement parallèles au plan de l'inter-

face entre le transducteur 7-4 et les électrodes 7-20 et 7-21 L'angle de Bragg e B est dans ce cas égal à e A. Si la fréquence optique du faisceau d'entrée 7-5 change, comme cela se produit pour un rayonnement dans les modes décrits paf l'équation 1, l'angle de Bragg

change également En injectant un signal dans le modula-

teur 7-18, on provoque une inclinaison du front de l'onde acoustique par rapport au trajet d'entrée 7-5 La figure 7 B représente la cellule de Bragg dont le front de l'onde acoustique est incliné L'invention utilise ce moyen pour incliner le front de l'onde acoustique afin que le rayonnement d'entrée suivant le trajet 7-5 puisse pénétrer dans la cellule de Bragg, sous l'angle de Bragg, quand bien même la fréquence optique changeante du rayonnement d'entrée provoque une variation de l'angle

de Bragg.

Dans une autre forme préférée de réalisation, une diode optique peut être insérée à l'intérieur de la cavité décalée en fréquence La diode utilise l'effet Faraday de façon à supprimer l'oscillation de la cavité dans un sens A titre d'exemple, la diode 6-20 peut être insérée dans la cavité 60 telle que montrée sur la figure 6 Des diodes optiques convenables sont disponibles auprès de la firme Coherent Inc, Palo Alto, CA Comme représenté sur la figure 6, si un rayonnement électro- magnétique d'un mode particulier se déplace dans le sens A des aiguilles d'une montre tel qu'indiqué sur la figure 6, le signal de sortie du laser 6-0 suit alors le trajet 6-14 de la figure 6 Si le rayonnement électromagnétique parcourt la cavité dans le sens inverse des aiguilles d'une montre indiqué en B sur la figure 6, le signal de sortie parcourt le trajet 6-9 En plaçant la diode optique 6-20 dans la cavité, on peut supprimer l'oscillation dans l'un ou l'autre de ces deux sens, de sorte que le dispositif selon l'invention ne produit qu'un faisceau de sortie,

c'est-à-dire soit le faisceau 6-9, soit le faisceau 6-14.

L'addition de la diode réduit également ou supprime les

ondes optiques stationnaires à l'intérieur de l'amplifica-

teur optique Ainsi qu'il est bien connu de l'homme de l'art, les ondes stationnaires peuvent provoquer, dans l'amplificateur, des instabilités mnales à l'intérieur de la cavité, et elles peuvent également réduire le gain

efficace de l'amplificateur Les diodes optiques actuelle-

ment disponibles ne fonctionnent que pour des bandes finies de fréquence optique et, par conséquent, il convient de choisir une diode qui possède une bande optique située sensiblement dans la même zone spectrale que le gain de

l'amplificateur optique.

La forme de réalisation de l'invention qui comprend un amplificateur optique capable d'effectuer une oscillation à l'intérieur de la cavité, c'est-à-dire un laser 6-0, possède un signal optique de sortie dont la fréquence instantanée varie avec le temps Cette forme de réalisation de l'invention peut être utilisée à la place des lasers de balayage disponibles dans le commerce, tels que le laser à colorant du type "No 699-O'de la firme Coherent Inc Ce laser possède une plage de balayage

continue totale qui est limitée à moins de 60 G Hz environ.

Ceci est dû au fait que les modes de la cavité du laser doivent être balayés mécaniquement au moyen d'une plaque tournante de Brewster Le laser selon l'invention possède

des modes de cavité qui effectuent un balayage sans utili-

* sation d'une plaque de Brewster et il peut donc être utilisé pour fournir de la lumière laser pouvant effectuer un balayage de plus de 100 G Hz, et de préférence de plus

de 1000 G Hz, en continu.

Les figures 8 et 9 représentent un dispositif 8-0 destiné à modifier l'orientation de la cellule de Bragg afin de faire varier le couplage de sortie Sur la figure 8 et/ou sur la figure 9, la référence numérique 8-2 désigne la cellule de Bragg, la référence 8-4 désigne le transducteur de la cellule de Bragg, la référence 8-3 désigne l'onde acoustique associée à la cellule de Bragg,

la référence 8-5 désigne un trajet suivi par un rayonne-

ment entrant dans la cellule de Bragg à l'angle de Bragg ou à proximité de cet angle, la référence 8-9 désigne le trajet du rayonnement parcourant initialement le trajet 8-5 et sortant de la cellule de Bragg dans l'ordre de diffraction zéro, la référence 8-7 désigne le trajet du rayonnement suivant initialement le trajet 8-5 et sortant de la cellule de Bragg dans un ordre de diffraction non nul, la référence 8-22 désigne une base mécanique de montage, la référence 8-23 désigne un support mécanique de montage, la référence 8-24 désigne un axe autour duquel le support 8-23 peut tourner, la référence 8-A désigne

l'axe de ladite rotation et les flèches 8-B indiquent éga-

lement le sens de la rotation Les références 8-25 et

8-26 sont des lignes centrales dont l'intersection cons-

titue le centre de la rotation indiquée sur la figure 9.

L'équerre 8-23 peut être tournée autour de l'axe 8-A à la main, ce qui a pour effet de faire varier le couplage

de sortie de la cavité à fréquence décalée selon l'inven-

tion lorsque le dispositif de la figure 8-0 est substitué à la cellule de Bragg de l'une quelconque des formes de réalisation de l'invention, telle que la cellule de

Bragg 2-2, 4-2, 5-2 ou 6-2.

Une seconde cellule de Bragg peut également être insérée dans la cavité décalée en fréquence selon l'invention La cellule de Bragg est disposée de façon à compenser la variation de l'angle de déviation de l'ordre de diffraction non nul, résultant d'une variation de la fréquence de l'onde acoustique à l'intérieur de la première cellule de Bragg Cette seconde cellule de Bragg permet donc de modifier plus facilement le rythme de balayage de fréquence des modes de la cavité La figure 10, dont une partie est représentée à échelle agrandie sur la figure 11, représente schématiquement une forme de réalisation de l'invention qui comprend une seconde cellule de Bragg -16, à laquelle un transducteur 10-14 est fixé La cavité 10-0 décalée en fréquence possède une première

cellule de Bragg 10-2 qui comprend un transducteur 10-4.

La cavité 10-0 est formée par des miroirs 10-1 et la cellule de Bragg 102 et 10-16 Le coupleur d'entrée possède un miroir partiellement réfléchissant 10-8 Le faisceau du rayonnement électromagnétique à l'intérieur de la

cavité est illustré en 10-7, 10-18, 10-19, 10-20 et 10-5.

Le faisceau d'entrée peut suivre le trajet 10-6 et le faisceau émis de sortie peut suivre soit le trajet 10-17, soit le trajet 10-9, ce faisceau de sortie étant constitué des faisceaux d'ordre de diffraction zéro sortant des cellules de Bragg 10-2 et 10-16, respectivement En variante, le signal de sortie peut suivre le trajet de

faisceau 10-21 qui part du miroir partiellement réfléchis-

sant 10-8 et constitue le signal de sortie réfléchi ou rejeté du filtre 10-0 L'invention permet l'utilisation

d'une seconde cellule de Bragg disposée de façon à compen-

ser ladite variation de l'angle de déviation, dans toutes les formes de réalisation de la cavité décalée en fréquence,

à savoir les formes de réalisation 2-0, 4-0, 5-0 et 6-0.

Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 10 et 11, les cellules de Bragg 10-16 et -2 sont orientées de façon qu'un rayonnement suivant le trajet 10-5 de faisceau pénètre dans la cellule de Bragg 10-2 sous l'angle de Bragg ou sous un angle proche

et que le rayonnement électromagnétique provenant initia-

lement du trajet des faisceaux 10-5 et sortant de la cellule de Bragg 102 dans un ordre de diffraction non nul pénètre dans la cellule de Bragg 10-16 sous l'angle de Bragg ou sous un angle proche de celui-ci, et que la par- tie du rayonnement qui sort de la cellule de Bragg 10-16 dans un ordre de diffraction non nul soit dirigée le long

du trajet 10-5 et pénètre dans la cellule de Bragg 10-2.

Lorsque la fréquence acoustique WA dans la cellule de Bragg 10-2 est égale à celle de la cellule de Bragg 10-16, le trajet 10-5 du faisceau est parallèle au trajet 10-7, ce qui réduit la nécessité d'un réalignement de miroir

-1-pour maintenir l'existence d'une cavité pour une fré-

quence acoustique changeante Les modes de la forme de réalisation des figures 10 et 11 peuvent être représentés mathématiquement par la même formule que celle utilisée

dans l'équation si WA est remplacé par 2 WA.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1 Appareil caractérisé en ce qu'il comporte

des moyens destinés à diriger un rayonnement électro-

magnétique dans une cavité optique de configuration pré-

déterminée, et des moyens destinés à décaler la fréquence du rayonnement électromagnétique et disposés dans ladite configuration de manière que, lorsqu'un faisceau limité de diffraction du rayonnement électromagnétique est dirigé vers les moyens de décalage de fréquence, une partie du rayonnement provenant dudit faisceau, qui sort des moyens de décalage de fréquence et dont la fréquence est décalée, soit également dirigée vers lesdits moyens de décalage de fréquence par lesdits moyens de direction

suivant essentiellement la même configuration et essentielle-

ment dans la même direction que le faisceau, afin d'avoir

essentiellement la même polarisation que ledit faisceau.

2 Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les moyens de direction forment une cavité optique ( 2-0) dont la configuration géométrique possède un ensemble de modes distincts représentés par FM(x,T)=Bexp {-il(T _ x)Iwc + (T _ w)(n+ 27 M +t + Pl

3 Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les moyens destinés à diriger le rayonne-

ment électromagnétique sont choisis parmi des miroirs,

des prismes de renvoi, des fibres optiques ou des combi-

naisons de ces éléments.

4 Appareil selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que les moyens de décalage de fréquence compren-

nent une cellule acousto-optique de Bragg ( 2-2).

Appareil selon la revendication 4, caracté- risé en ce qu'il comporte en outre un dispositif ( 2-12) destiné à régler le degré du couplage de sortie par la

cellule de Bragg.

6 Appareil selon la revendication 5, caracté-

risé en ce que le dispositif de réglage du degré du

couplage de sortie par la cellule de Bragg règle l'orien-

tation de ladite cellule de Bragg.

7 Appareil selon la revendication 5, caracté-

risé en ce que le dispositif de réglage du degré du couplage de sortie par la cellule de Bragg règle l'inten-

sité de l'onde acoustique dans la cellule de Bragg.

8 Appareil selon la revendication 5, caracté-

risé en ce qu'il comporte en outre un amplificateur optique

( 6-13) placé sur le trajet du rayonnement électromagné-

tique et choisi de façon à posséder un gain optique suffi-

sant pour provoquer une oscillation d'un mode de la cavité.

9 Appareil selon la revendication 8, caracté-

risé en ce qu'il comporte en outre un étalon ( 6-15) placé

dans la cavité optique formée afin de supprimer l'excita-

tion d'au moins un mode de la cavité.

Appareil selon la revendication 9, caracté-

risé en ce qu'il comporte en outre une seconde cellule

de Bragg ( 10-16) placée sur le trajet du rayonnement électro-

magnétique et disposée de façon à compenser la variation de l'angle de déviation d'ordre de diffraction non nul

résultant d'une variation de la fréquence de l'onde acous-

tique dans la cellule de Bragg.

11 Appareil selon la revendication 10, caracté-

risé en ce qu'il comporte en outre une diode optique

( 6-20) placée sur le trajet du rayonnement électromagnétique.

12 Appareil selon l'une quelconque des reven-

dications 2, 4, 5, 8, et 10, caractérisé en ce que les

moyens de direction comprennent une fibre optique ( 5-1).

13 Appareil selon l'une quelconque des reven-

dications 2, 3, 4, 5, 8, 10 et 11, caractérisé en ce que les moyens de direction comprennent au moins deux miroirs

( 10-1).

14 Appareil selon la revendication 13, caracté-

risé en ce que le rayonnement électromagnétique est

dirigé suivant un trajet géométrique polygonal.

Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'il oomporte en outre un élément ( 2-12) de couplage de sortie et un amplificateur optique ( 6-13) disposé sur le trajet du rayonnement électromagnétique et choisi de façon à avoir un gain optique suffisant,ou bien placé à l'intérieur de la cavité pour provoquer une

oscillation d'un mode de la cavité.

16 Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les moyens de décalage de fréquence compren-

nent une cellule acousto-optigue de Bragg ( 2-2).

17 Appareil selon l'une quelconque des reven-

dications 4, 5, 8, 9, 10, 11 et 16, caractérisé en ce

qu'il comporte en outre des moyens ( 7-20, 7-21) d'orien-

tation de faisceau destinés à maintenir le faisceau

d'entrée dans la bande spectrale de la cellule de Bragg.

18 Appareil pour générer un rayonnement électro-

magnétique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens

destinés à diriger le rayonnement électromagnétique sui-

vant une configuration en cavité annulaire, une cellule acousto-optique de Bragg ( 6-2) disposée dans ladite configuration de manière que, lorsqu'un faisceau de rayonnement électromagnétique, à diffraction limitée,

est dirigé vers la cellule de Bragg, une partie du rayonne-

ment sortant de la cellule de Bragg dans un ordre de diffraction non nul et dont la fréquence est décalée soit

également dirigée vers ladite cellule de Bragg par les-

dits moyens de direction en suivant essentiellement le même trajet et essentiellement dans le même sens que ledit faisceau, afin d'avoir essentiellement la même

polarisation que ce faisceau, l'appareil comportant égale-

ment un amplificateur optique ( 6-13) placé dans ladite configuration afin de conférer un gain optique suffisant

à ladite partie du rayonnement pour provoquer une oscilla-

tion d'un mode de la cavité.

19 Appareil selon la revendication 18, caracté-

risé en ce que les moyens de direction comprennent au

moins deux miroirs ( 6-1).

20 Appareil selon la revendication 19, caracté-

risé en ce qu'il comporte en outre au moins un étalon ( 6-15) placé dans ladite configuration afin de supprimer

l'excitation d'au moins un mode de la cavité.

21 Appareil selon la revendication 20, caracté-

risé en ce que ledit étalon peut être accordé afin de

supprimer un ou plusieurs modes différents de la cavité.

22 Appareil selon la revendication 20, caracté-

risé en ce qu'il comporte en outre une diode optique ( 6-20) placée dans ladite configuration afin de supprimer

l'oscillation de modes de la cavité possédant un rayonne-

ment qui se déplace dans l'un des sens à l'intérieur

de ladite configuration.

23 Appareil selon la revendication 22, caracté-

risé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à régler le degré du couplage de sortie de la cellule de Bragg.

24 Procédé de filtrage d'un rayonnement électro-

magnétique, caractérisé en ce qu'il consiste à diriger un faisceau de rayonnement électromagnétique dans une cavité annulaire de configuration prédéterminée, à décaler

la fréquence d'une partie dudit rayonnement électromagné-

tique, et à diriger ladite partie décalée en fréquence du rayonnement électromagnétique suivant essentiellement la même configuration et essentiellement dans le même

sens que le faisceau afin que cette partie possède essen-

tiellement la iême polarisation que ledit faisceau.

Procédé pour générer un rayonnement électro-

magnétique, caractérisé en ce qu'il consiste à diriger

un rayonnement électromagnétique dans une cavité annu-

laire de configuration prédéterminée, à décaler la fré-

quence d'une partie du rayonnement électromagnétique,

à diriger ladite partie décalée en fréquence du rayonne-

ment électromagnétique suivant essentiellement la même

configuration et essentiellement dans la même polarisa-

tion que le faisceau, et à amplifier la partie décalée

dudit rayonnement électromagnétique dans ladite configura-

tion pour provoquer une oscillation d'un mode de la

cavité.

26 Procédé selon l'une des revendications

24 et 25, caractérisé en ce que le faisceau de rayonne-

ment électromagnétique est dirigé suivant une configuration de cavité annulaire à l'aide de miroirs, de prismes de renvoi, de fibres optiques, ou de combinaisons de ces éléments.

27 Procédé selon la revendication 26, caracté-

risé en ce qu'une partie du rayonnement électromagnétique

est décalée par une cellule acousto-optique de Bragg ( 2-2).

28 Procédé selon la revendication 27, caracté-

risé en ce qu'il consiste en outre à régler la partie de sortie du rayonnement électromagnétique provenant de ladite cavité annulaire à l'aide de ladite cellule de Bragg.

29 Procédé selon la revendication 28, caracté-

risé en ce que le réglage de la partie de sortie de

la cellule de Bragg porte sur l'intensité de l'onde acous-

tique parcourant la cellule de Bragg.

Procédé selon la revendication 29, caracté-

risé en ce qu'il consiste en outre à supprimer l'excita-

tion d'au moins un mode de la cavité.

31 Procédé selon la revendication 30, caracté-

risé en ce qu'il consiste en outre à effectuer un réglage portant sur l'angle de déviation d'ordre de diffraction non nul résultant d'une variation de la fréquence de l'onde

acoustique à l'intérieur de la cellule de Bragg.

32 Procédé selon la revendication 31, caracté-

risé en ce qu'il consiste en outre à orienter les faisceaux

de l'onde acoustique à l'intérieur de la cellule de Bragg.

33 Procédé selon la revendication 32, caracté-

risé en ce qu'il consiste en outre à supprimer les modes de la cavité ayant un rayonnement qui se déplace dans

l'un des sens à l'intérieur de ladite configuration.

34 Procédé selon la revendication 24, caracté-

risé en ce qu'il consiste en outre à amplifier la partie décalée du rayonnement électromagnétique pour provoquer

une oscillation d'un mode de la cavité.