FR2602102A1 - Laser et procede de pompage d'un laser - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES LASERS A POMPAGE OPTIQUE. UN LASER A POMPAGE OPTIQUE COMPREND NOTAMMENT UN MILIEU LASER 12 ENTOURE PAR UN TUBE DE VERRE 28 ET DES SOURCES LUMINEUSES DE POMPAGE 50, 52 QUI ILLUMINENT LES FACES PRINCIPALES 14, 16 DU MILIEU LASER. LA SURFACE EXTERIEURE 29 DU TUBE EST DEPOLIE DE FACON QUE LE RAYONNEMENT DE POMPAGE OPTIQUE TRAVERSE CETTE SURFACE, FORMANT UN DIFFUSEUR, AVANT D'ATTEINDRE LE MILIEU LASER. LE DIFFUSEUR AMELIORE L'UNIFORMITE DU POMPAGE. APPLICATION AUX LASERS DE FORTE PUISSANCE.

Description

Cette invention concerne de façon générale les lasers et elle porte plus

particulièenret sur un dispositif à laser comprenant un diffuseur intercalé entre une source de rayonnement électromagnétique de pompage et un milieu pouvant être le siège d'un effet laser. Dans des systèmes de laser à pompage électromagnétique, on fournit de l'énergie à un milieu laser en utilisant une

source de rayonnement électromagnétique d'intensité élevée.

Comme il est bien connu de l'homme de l'art, un tel pompage a pour effet d'exciter les atomes dans le milieu laser de façon à les faire passer dans un état métastable, ce qui permet d'induire un effet laser. A titre d'exemple, des lasers à pompage optique utilisent des lampes-éclairs à haute intensité, de puissance et de longueur d'onde sélectionnées, pour pomper op15 tiquement un milieu laser à l'état solide consistant en une matière sélectionnée, et pour exciter les atomes dans le milieu laser de façon à les faire passer dans un état métastable. On induit ensuite un effet laser dans le milieu laser soit par l'application d'un faisceau lumineux cohérent généré de façon 20 externe, soit par oscillation stimulée de façon interne; les

deux procédés sont bien connus de l'homme de l'art.

Lorsqu'on désire faire fonctionner un tel système de laser à pompage optique dans un mode continu ou un mode d'impulsions à puissance élevée, on doit employer des lampes à forte intensité capables de produire la quantité nécessaire de rayonnement optique qui, à la connaissance de l'inventeur, ne

sont disponibles que dans des configurations tubulaires droites.

Des milieux lasers à l'état solide sont disponibles en diverses configurations, des configurations caractéristiques comprenant des blocs rectangulaires, en forme de barreau et en forme de disque. Des systèmes de laser à régime d'impulsions ou continu de puissance élevée employant des milieux laser et des lampes de forte intensité de ce type présentent l'inconvénient qui consiste en ce que les lampes rectilignes, qu'on utilise normalement en combinaison avec des réflecteurs de diverses configurations, sont incapables de pomper uniformément le milieu laser. 10 Autrement dit, le rayonnement optique n'est pas projeté uniformément dans l'ensemble du milieu laser. Ce pompage non uniforme résulte essentiellement des configurations géométriques non complémentaires des lampes et du milieu laser (par exemple une lampe en forme de barreau et un milieu laser en forme de dis15 que).-On peut corriger en partie un tel pompage non uniforme

par le choix d'un réflecteur de forme appropriée, pour diriger plus uniformément le rayonnement optique que produit la lampe.

Cependant, même en sélectionnant un réflecteur approprié, le défaut d'uniformité restant du pompage est suffisant pour in20 duire des variations ou des gradients thermiques dans le milieu laser. Ces gradients thermiques produisent dans le milieu laser des effets de réfraction ou de "lentille thermique ", qui déforment le faisceau laser qui est produit par la suite. Ces effets de lentille thermique sont habituellement les plus mar25 qués à proximité de la surface du milieu laser, et ils limitent notablement le volume du milieu laser qu'on peut utiliser pour

produire le faisceau laser.

En plus des gradients thermiques produits par le pompage non uniforme décrit ci-dessus, des systèmes de laser à 30 pompage optique de forte puissance présentent des gradie6ts

thermiques supplémentaires qui résultent de l'utilisation d'un système de refroidissement nécessaire pour refroidir le milieu laser. Un tel système de refroidissement comprend de façon caractéristique des structures de support qui perturbent un pom35 page uniforme en introduisant des effets de lentille imprévisi-

bles entre le dispositif de pompage et le milieu laser, ce qui introduit des gradients thermiques dans le milieu laser. En outre, le refroidissement lui-même, qu'on effectue habituellement en faisant circuler un milieu de refroidissement sur la surface du milieu laser, induit des gradients thermiques supplémentaires dans le milieu laser. De la manière décrite cidessus, ces gradients thermiques diminuent encore davantage la puissance et la qualité du faisceau laser qui est produit par la suite. De plus, des gradients thermiques extrêmes peuvent produire des contraintes thermiques suffisantes pour fracturer

et donc détruire le milieu laser.

Le sujet de l'invention porte plus particulièrement sur la diminution des gradients thermiques qui sont produits par un pompage non uniforme du milieu laser, dû à la fois aux 15 configurations géométriques non complémentaires des lampes et

des milieux laser, et aux effets de lentille qui sont introduits par les structures de support dans le dispositif de refroidissement.

On sait qu'on peut utiliser les lampes de pompage de 20 forme hélicoïdale pour pomper des milieux laser en forme de barreau avec un degré d'uniformité élevé, ce qui réduit considérablement les gradients thermiques décrits ci-dessus. Ces lampes de forme hélicoïdale, dont la forme correspond étroitement à la surface cylindrique d'un milieu laser en forme de 25 barreau, produisent un pompage d'une uniformité relativement élevée, en comparaison avec les lampes rectilignes décrites ci-dessus. Cependant, ces lampes de forme hélicoïdale ont un très mauvais rendement, et elles tendent à absorber une partie importante du rayonnement de pompage qui traverse le milieu 30 laser ou qui évite ce dernier. En outre, on peut voir que ces

lampes de forme hélicoïdale ne pourront pas pomper plus uniformément des milieux laser qui n'ont pas la forme d'un barreau.

On a obtenu une certaine amélioration de l'uniformi35 té de pompage en dépolissant les réflecteurs dans le disposi-

tif de pompage et/ou en dépolissant la surface extérieure du milieu laser. Les surfaces aihsi dépolies tendent à diffuser le rayonnement optique, ce qui conduit à un pompage plus uniforme. Cependant, le fait de dépolir le réflecteur présente 5 l'inconvénient de diminuer considérablement le rendement de pompage, et donc le rendement du système laser. Le fait de dépolir la surface du milieu laser présente l'inconvénient de diminuer le rendement du milieu laser, dans des systèmes de laser qui utilisent des réflexions de faisceau multiples à 10 l'intérieur du milieu laser. Le brevet des E.U.A. n 3 633 126, cédé à la demanderesse, décrit un exemple de système utilisant des réflexions de faisceau multiples à l'intérieur du milieu laser. En outre, le fait de dépolir la surface du milieu laser présente l'inconvénient supplémentaire de dimi15 nuer l'intégrité de structure du milieu en introduisant des

régions locales dans lesquelles existent des contraintes mécaniques élevées. Ces régions de contraintes mécaniques élevées augmentent considérablement le risque de fracture du milieu laser.

Il serait donc souhaitable de procurer un laser dans lequel l'énergie de pompage soit uniformément répartie dans un milieu laser, sans diminuer considérablement le rendement du dispositif de pompage ou l'intégrité structurale du

milieu laser, et qui ne soit pas limité à des configurations 25 géométriques particulières pour la lampe ou le milieu laser.

Un tel laser trouverait une application particulière dans des

systèmes de laser de forte puissance, dans lesquels les inconvénients d'un pompage non uniforme se manifestent le plus.

Un but principal de l'invention est d'augmenter 30 l'uniformité de pompage dans un laser employant un milieu laser à l'état solide pompé de façon électromagnétique, et d'augmenter ainsi le rendement du laser et la qualité du

faisceau laser qu'on pourra obtenir.

Un autre but de l'invention est de procurer un pro35 cédé de pompage d'un milieu laser permettant d'augmenter le rendement d'un laser et la qualité d'un faisceau laser qu'on

pourra obtenir.

Un autre but encore de l'invention est d'augmenter

l'uniformité de pompage dans un laser employant un milieu la5 ser à l'état solide pompé de façon électromagnétique, d'une manière qui ne diminue pas le *rendement du dispositif de pompage.

Un but supplémentaire de l'invention est d'augmenter l'uniformité de pompage dans un laser employant un milieu la10 ser à l'état solide pompé de façon électromagnétique, d'une manière qui ne diminue pas le rendement du milieu laser et qui

ne compromette pas l'intégrité physique de ce dernier.

Un autre but de l'invention est d'augmenter l'uniformité de pompage dans un laser employant un milieu laser à 15 l'état solide pompé de façon électromagnétique, d'une manière économique, en utilisant des processus connus et des matières

compatibles avec le système de laser.

Un autre but encore de l'invention est d'augmenter l'uniformité de pompage dans un laser employant un milieu la20 ser à l'état solide pompé de façon électromagnétique, d'une

manière qui soit aisément applicable à un dispositif de pompage et un milieu laser ayant diverses configurations géométriques.

Un but plus spécifique de l'invention est d'augmen25 ter l'uniformité de pompage dans un laser employant un milieu laser à l'état solide pompé de façon électromagnétique, d'une manière qui soit particulièrement bien adaptée pour l'utilisation dans un mode de fonctionnement en régime d'impulsions ou

en régime continu à puissance élevée.

On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres, grâce à un laser nouveau et perfectionné dont une caractéristique consiste en ce qu'il comporte des moyens diffuseurs disposés entre un milieu laser à l'état solide et des moyens de pompage placés en position adjacente au milieu la35 ser, pour projeter un rayonnement électromagnétique sur ce dernier. Les moyens diffuseurs consistent de préférence en une matière qui est normalement pratiquement transparente au rayonnement électromagnétique, dont des parties sélectionnées sont conçues de façon à diffuser le rayonnement électromagnétique qui les traverse. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le laser est pompé de manière optique et le milieu laser est sélectionné de façon à être une matière à l'état solide comportant des atomes qui peuvent être excités par un rayonnement 10 optique. Le dispositif de pompage comprend une source de rayonnement optique telle qu'une lampe-éclair, et il comprend en outre un réflecteur qui entoure la source, au moins partiellement, pour diriger le rayonnement optique de façon à le projeter sur le milieu laser. Dans ce mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens diffuseurs comprennent un verre optique, avec des parties sélectionnées du verre conçues de façon à diffuser le rayonnement optique. On obtient de préférence une telle diffusion en dépolissant les parties sélectionnées du

diffuseur en verre, en employant par exemple une attaque chimi20 que, un dépolissage chimique ou une abrasion mécanique.

Un procédé de pompage d'un laser conforme à l'invention comprend les opérations qui consistent à fournir un milieu laser à l'état solide et à projeter sur celui-ci un rayonnement électromagnétique. Une partie au moins du rayonnement électro25 magnétique est diffusée avant de tomber sur le milieu laser, de préférence par l'utilisation d'un diffuseur du type décrit cidessus. On met en oeuvre un mode de réalisation préféré de ce

procédé en utilisant le laser décrit ci-dessus.

La suite de la description se réfère aux dessins an30 nexés qui représentent respectivement:

Figure t: une coupe transversale schématique d'un laser à refroidissement par les faces principales et à pompage par les faces principales, construitconformément à l'invention: Figure 2: une coupe selon la ligne 22 de la figure 35 1; Figure 3: une partie agrandie du tube 28 du laser des figures 1 et 2, montrant schématiquement les effets de dispersion du rayonnement de ce tube; et

Figure 4: une partie de la représentation de la fi5 gure 1, agrandie pour mieux montrer des détails de celle-ci.

En considérant maintenant les figures 1 et 2, on voit un laser 10 du type à pompage optique par les faces principales, construit conformément à l'invention. Le laser 10 comprend un milieu laser 12 de forme générale rectangulaire qui 10 consiste en un bloc homogène d'une matière laser à l'état solide telle qu'un grenat d'yttrium-aluminium (YAG) ou un verre à base de silicate dopé au néodyme. Le milieu laser 12 comprend une paire de faces principales opposées, 14 et 16, disposées parallèlement l'une à l'autre et parallèlement à un axe 15 d'émission laser 18 qui s'étend en direction longitudinale. Les faces principales 14 et 16 sont polies de façon à avoir une planéité de qualité optique, c'est-à-dire que les écarts ne dépassent pas environ un huitième de la longueur d'onde de la lumière cohérente émise par le milieu laser 12. Une paire de sur20 faces latérales 20, 22 sont disposées dans une orientation générale perpendiculaire aux faces 14, 16 et sont parallèles à l'axe 18. Les surfaces latérales 20, 22 sont polies de façon à être suffisamment transparentes au point de vue optique, pour ne pas perturber le pompage optique décrit ci-après. Une paire 25 de surfaces d'extrémité mutuellement parallèles, 24 et 26, sont orientées sous un angle de 45 par rapport à l'axe d'émission laser 18. Les surfaces d'extrémité 24, 26 sont polies avec une

planéité de qualité optique et elles sont de préférence revêtues avec un revêtement antireflet (non représenté) pour mini30 miser la déformation des faisceaux lumineux qui les traversent.

Le milieu laser 12 se trouve dans un tube 28, et ce tube s'étend sur la longueur du milieu laser et son axe coincide pratiquement avec l'axe d'émission laser 18. Le tube 28 consiste en une matière qui est normalement transparente pour 35 le rayonnement optique, comme par exemple unerre optiquement transparent. Selon une caractéristique de l'invention, une surface extérieure 29 du tube 28 est traitée de façon à diffuser le rayonnement lumineux, de préférence par dépolissage. On obtient par exemple un tel dépolissage par un traitement de dé5 polissage mécanique tel que le sablage, ou par un traitement de dépolissage chimique tel que l'attaque par l'acide fluorhydrique. Un revêtement chimique, comprenant de l'oxyde de magnésium, de l'oxyde de baryum ou de la poudre de verre fine, suffirait

de façon similaire à dépolir la surface 29 du tube 28.

Une paire de supports en verre optiquement transparent 30, 32 s'étendent entre les surfaces latérales respectives et 21 du milieu laser, et une surface intérieure 34 du tube 28, dans le but de supporter le milieu laser.dans une position suspendue à l'intérieur du tube. Une paire d'éléments de rem15 plissage 36 et 38 en verre optiquement transparent, ayant chacune une section transversale semi-circulaire, sont fixes à la surface intérieure 34 du tube, de façon à former des surfaces de verre planes 40, 42, respectivement espacées des faces principales 14 et 16 du milieu laser. Ceci a pour effet de définir 20 un canal de fluide 44 entre la surface d'élément de remplissage et la face principale 14 du milieu laser, et un canal de fluide 46.entre la surface d'élément de remplissage 42 et la

face principale 16 du milieu laser.

Une lampe 50 se présentant sous la forme d'un tube est disposée de façon pratiquement parallèle à la face principale 14 du milieu laser 12, et s'étend pratiquement sur toute la longueur de cette face. De façon similaire, une lampe 52 se

présentant sous la forme d'un tube est disposée de façon pratiquement parallèle à la face principale 16 du milieu laser 12 et 30 s'étend pratiquement sur toute la longueur de cette dernière.

On emploie les lampes 50, 52 pour produire un rayonnement optique et pour effectuer un pompage optique du milieu laser 12, et chaque lampe est du type lampe-éclair et elle émet un rayonnement optique d'une longueur d'onde appropriée pour exciter et faire passer dans un état métastable les atomes du milieu laser 12. A titre d'exemple, des lampes-éclairs au xénon, qui produisent un rayonnement optique ayant une longueur d'onde comprise entre 500 et 900 nanomètres, conviennent pour pomper un milieu laser consistant en verre dopé au néodyme. Pour amé5 liorer l'uniformité du pompage des faces principales 14 et 16 du milieu laser, les parties émettrices de rayonnement de chacune des lampes 50, 52 s'étendent sur toute la longueur de

la face principale du milieu laser proche de la lampe.

Un réflecteur 54 entoure les lampes 50, 52, le tube 10 28 et le milieu laser 12. Le réflecteur 54 consiste de préférence en un réflecteur à haute intensité, par exemple une enveloppe de cuivre refroidie par eau, ayant une surface réfléchissante intérieure argentée 56. Le réflecteur 54 comporte une partie 58 ayant une forme générale en U qui entoure la 15 lampe 50 pour diriger le rayonnement électromagnétique émis par la lampe 50, de façon qu'il tombe sur la surface 14 du milieu laser 12. De façon similaire, le réflecteur 54 comporte une partie 60 ayant une forme générale en U qui entoure la lampe 52 pour diriger le rayonnement électromagnétique émis 20 par cette lampe, de façon qu'il tombe sur la face principale 16 du milieu laser 12. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie de réflecteur 58 a de préférence une forme telle qu'elle présente un foyer 57 en une position située sur la surface 29 du tube 28. Le réflecteur 60 a de pré25 férence une forme conçue de façon à établir un foyer 59 sur la surface 29 du tube 28, les foyers 57 et 59 se trouvant de part

et d'autre du tube.

En fonctionnement, comme décrit dans le brevet US 3 633 126 précité, on met sous tension les lampes 50 et 52 pour projeter dans le milieu laser 12 un rayonnement optique de pompage, et pour exciter ainsi les atomes dans le milieu

laser de façon à les faire passer dans un état métastable.

Conformément aux caractéristiques de l'invention, et comme on le décrira ci-après de façon plus détaillée, la focalisation 35 du rayonnement optique sur la surface dépolie 29 du tube 28 a pour effet de diffuser le rayonnement optique que produisent les lampes 50, 52, avant qu'il ne tombe sur le milieu laser 12, ce qui augmente l'uniformité avec laquelle le milieu laser est illuminé par le rayonnement optique. Apres que les atomes du milieu laser 12 ont été excités pour passer dans un état métastable, on fait passer dans le milieu laser 12, de manière oscillatoire, un faisceau 62 de lumière cohérente, produit par exemple par un autre laser, et ce faisceau accomplit des réflexions internes multiples à l'intérieur du militer laser, dans une direction qui coïncide de façon générale avec l'axe d'émission laser 18. L'intensité du faisceau 62 est amplifiée au cours de chaque passage dans le milieu laser 12. On notera qu'on peut utiliser diverses configurations de dispositif optique, qui sont bien connues dans la technique et ne sont pas 15 représentées ici, pour faire osciller et donc amplifier le

faisceau 18. Un tel dispositif comprend, de façon non limitative, celui représenté dans le brevet US 3 633 126 précité.

Pendant le fonctionnement du laser 10, on fait circuler un liquide de refroidissement (non représenté) sur les faces 14 et 20 16 du milieu laser 12, par les canaux 44 et 46.

La figure 3 montre une partie agrandie du tube 28 comprenant une surface extérieure dépolie 29 conforme à l'invention. Comme on le voit, la surface dépolie 29 diffuse un faisceau lumineux 72 qui la traverse, ce qui produit un ensem-. 25 ble de faisceaux diffusés 74. Comme le montre schématiquement la figure 4, les faisceau diffusés 74 sont suffisamment nombreux et ont des directions suffisamment aléatoires pour rayonner de façon uniforme dans le milieu laser 12, et pour pomper ainsi de façon uniforme le milieu laser. Ce pompage 30 uniforme du milieu laser 12 diminue la valeur des gradients thermiques dans le milieu laser 12, ce qui augmente le rendement du laser 10 et la qualité du faisceau 62 que produit ce

dernier. On notera que dans le but d'illustrer l'invention de façon claire, on a omis tous les effets de réfraction dans la 35 représentation des rayons 72, 74 sur les figures 3 et 4.

Un procédé de pompage d'un laser conforme à l'invention comprend les opérations consistant à fournir un milieu laser à l'état solide et à projeter un rayonnement électromagnétique sur celui-ci. Une partie au moins du rayonnement électromagnétique est diffusée avant de tomber sur le milieu laser. On notera qu'on met en oeuvre un mode de réalisation préféré du procédé en utilisant le laser décrit en relation

avec les figures 1-3 ci-dessus.

Un laser comprenant un milieu laser de type YAG rec10 tangulaire, à pompage par les faces principales, et-un tube dépoli pour diffuser le rayonnement de pompage optique conformément à l'invention, a procuré une augmentation de l'ordre de 40% de la largeur de faisceau utilisable. Lemême laser a également présenté une augmentation de la qualité du faisceau, 15 dans un rapport d'environ dix, la qualité du faisceau étant déterminée en fonction de la déviation des rayons du faisceau qui est produite par des effets de lentille thermique dans le milieu laser. Bien que la théorie prévoie que le diffuseur puisse diminuer quelque peu le rendement de lampes et de ré20 flecteurs utilisés pour le pompage optique, elle prévoie en

outre que cette diminution de rendement est plus que compensée par l'augmentation admissible de la puissance de pompage optique. Cette augmentation admissible de la puissance de pompage optique résulte du pompage plus uniforme que procure l'inven25 tion. Ce pompage plus uniforme permet au milieu laser d'accepter une puissance de pompage plus uniformément répartie, sans les gradients thermiques résultants susceptibles de diminuer la qualité du faisceau et le rendement, et de provoquer finalement une fracture du milieu laser.

On vient donc de décrire des modes de réalisation préférés d'un laser et d'un procédé de pompage d'un milieu laser qui pompent uniformément un milieu laser à l'état solide, ce qui permet d'utiliser efficacement ce milieu laser pour produire un faisceau laser de haute qualité. Le procédé et le 35 laser ne présentent pas les inconvénients de l'art antérieur décrits ci-dessus. On peut en outre les adapter aisément à diverses configurations et formes géométriques d'éléments de

systèmes à laser.

Bien qu'on ait décrit et représenté l'invention en considérant un système à laser avec pompage optique par les faces principales, employant un bloc de milieu laser de forme parallélépipédique, il faut noter que l'invention n'est pas limitée à cette configuration. On peut par exemple l'employer avec des lasers à pompage en infrarouge ou des lasers 10 à pompage électromagnétique à d'autres longueurs d'onde, avec des modifications appropriées du diffuseur décrit ici. De telles modifications comprendraient la sélection d'une matière pratiquement transparente pour le diffuseur, et une adaptation appropriée à cette matière pour obtenir l'effet diffu15 sant désiré. En outre, l'invention n'est pas limitée à des lasers utilisant un bloc pompé par les faces principales, et on peut l'utiliser dans n'importe quelle autre configuration de laser dans laquelle il est possible d'intercaler un diffuseur entre une source de rayonnement de pompage électromagné20 tique et un milieu laser. De tels systèmes comprennent par exemple des milieux laser en forme de barreau ou de disque,

et des lampes ou d'autres sources de rayonnement ayant diverses formes et courbures.

Bien qu'on ait décrit l'invention avec un diffuseur 25 qui est incorporé sur la surface du tube 28 et qui entoure donc le milieu laser 12, en s'étendant pratiquement sur toute la longueur de ce dernier, on notera que l'invention n'est pas limitée à cette configuration. Le diffuseur pourrait par exemple être placé seulement dans des positions entourant le 30 milieu laser 12 dans lesquelles il aurait l'action la plus efficace. De telles positions pourraient comprendre les parties du tube 28 qui affectent le plus des "points chauds" à l'intérieur du milieu laser 12. En outre, il n'est pas nécessaire que le réflecteur ait une forme prévue pour concentrer 35 le rayonnement sur la surface du diffuseur. Bien qu'une telle configuration permette de diffuser le rayonnement de la manière la plus efficace, le rayonnement sera diffusé à condition de

traverser le diffuseur, indépendamment de la position du foyer.

Bien que le diffuseur dans le laser 10 soit situé 5 sur une surface du tube 28, l'invention n'est pas limitée à cette configuration. L'homme de l'art notera qu'on peut réaliser une diffusion en adaptant par exemple de façon appropriée des surfaces des éléments de remplissage 36, 38. On pourrait également introduire un diffuseur indépendant de la structure 10 représentée dans le laser 10, de façon à diffuser d'une autre manière le rayonnement optique produit par les lampes 50, 52,

avant qu'il ne tombe sur le milieu laser 12.

Claims (56)

REVENDICATIONS

1. Laser caractérisé en ce qu'il comprend: un milieu laser à l'état solide (12); des moyens de pompage (50, 52, 54) disposés en position adjacente au milieu laser (12) pour pro5 jeter un rayonnement électromagnétique sur le milieu laser; et des moyens diffuseurs (28, 29) placés entre les moyens de pompage (50, 52, 54) et une partie au moins du milieu laser (12)

dans le but de diffuser le rayonnement électromagnétique qui les traverse, avant que ce rayonnement électromagnétique ne 10 tombe sur le milieu laser (12).

2. Laser selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de pompage comprennent: au moins une source (50, 52) destinée à produire un rayonnement électromagnétique et placée en position adjacente au milieu laser (12); et un 15 réflecteur (54) qui entoure au moins partiellement la source, pour diriger le rayonnement électromagnétique de façon qu'il

tombe sur le milieu las:- (12).

3. Laser selon la revendication 2, caractérisé en ce

que les moyens diffuseurs comprennent un diffuseur (28) con20 sistant en une matière qui est normalement pratiquement transparente pour le rayonnement électromagnétique; et des parties sélectionnées (29) de ce diffuseur (28) sont prévues de façon à diffuser le rayonnement électromagnétique qui les traverse.

4. Laser selon la revendication 3, caractérisé en ce 25 que la source comprend une lampe (50, 52) destinée à produire

un rayonnement optique.

5. Laser selon la revendication 4, caractérisé en ce

que le diffuseur (28) est en verre.

6. Laser selon la revendication 5, caractérisé en ce 30 que les parties sélectionnées (29) du diffuseur (28) sont dépolies pour diffuser le rayonnement optique.

7. Laser selon la revendication 6, caractérisé en ce

que les parties sélectionnées (29) du diffuseur (28) sont dépolies par un traitement d'attaque chimique.

8. Laser selon la revendication 6, caractérisé en ce

que les parties sélectionnées (29) du diffuseur (28) sont dépolies par un revêtement chimique.

9. Laser selon la revendication 6, caractérisé en ce

que les parties sélectionnées (29) du diffuseur (28) sont dé5 polies par un traitement d'abrasion mécanique.

10. Laser selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réflecteur (54) consiste en un réflecteur concentrant

le rayonnement électromagnétique,qui a une forme prévue de façon à définir un foyer sur l'une au moins des parties sélec10 tionnées (29) du diffuseur (28).

11. Laser caractérisé en ce qu'il comprend: un bloc de forme générale rectangulaire d'un milieu laser à 'l'état solide (12) ayant un axe d'émission laser (18) qui s'étend en direction longitudinale; une source (50, 52) placée de façon 15 générale parallèlement à l'axe d'émission laser (18) et s'étendant pratiquement sur toute l'étendue du milieu laser (12), pour produire un rayonnement électromagnétique; des moyens réflecteurs (54) qui entourent au moins une partie de la source (50, 52) pour diriger le rayonnement électromagnéti20 que de façon qu'il tombe sur le milieu laser; et des moyens diffuseurs (28, 29) placés entre les moyens réflecteurs (54) et une partie au moins du milieu laser (12), pour diffuser le rayonnement électromagnétique qui les traverse, avant que ce

rayonnement électromagnétique ne tombe sur le milieu laser 25 (12).

12. Laser selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens diffuseurs comprennent un diffuseur (28) consistant en une matière qui est normalement pratiquement transparente pour le rayonnement électromagnétique; et des 30 parties sélectionnées (29) de ce diffuseur sont prévues de façon à diffuser le rayonnement électromagnétique qui les traverse.

13. Laser selon la revendication 12, caractérisé en ce que le milieu laser (12) comprend au moins une surface

optiquement plane (14, 16) disposée de façon pratiquement pa-

rallèle à l'axe d'émission laser (I8); et la source (50, 52) et les moyens réflecteurs (54) sont disposés par rapport au milieu laser (12) de façon à diriger le rayonnement électromagnétique pour qu'il tombe sur cette surface optiquement plane

(14, 16).

14. Laser selon la revendication 13, caractérisé en ce que la source comprend au moins une lampe (50, 52) destinée

à produire un rayonnement optique.

15. Laser selon la revendication 14, caractérisé en 10 ce que le diffuseur (28) est en verre.

16. Laser selon la revendication 15, caractérisé en ce que le diffuseur (28) consiste en-un tube de verre optique qui entoure le milieu laser (12) et qui s'étend sur toute la

longueur de ce dernier, dans la direction de l'axe d'émission 15 laser (18).

17. Laser selon la revendication 16, caractérisé en

ce que les parties sélectionnées (29) se trouvent sur une surface du tube (28).

18. Laser selon la revendication 17, caractérisé en 20 ce que les parties sélectionnées (29) sont dépolies de façon

à diffuser le rayonnement optique.

19. Laser selon la revendication 18, caractérisé en ce que les parties sélectionnées (29) sont dépolies par un

traitement d'attaque chimique.

20. Laser selon la revendication 18, caractérisé en

ce que les parties sélectionnées (29) sont dépolies par le dépôt d'un revêtement chimique sur la surface du tube (28).

21. Laser selon la revendication 18, caractérisé en

ce que les parties sélectionnées (29) sont dépolies par un 30 traitementd'abrasion mécanique.

22. Laser selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de refroidissement (44, 46) destinés à faire circuler un fluide de refroidissement contre l'une au moins des surfaces (14, 16) du milieu laser 35 (12)

23. Laser selon la revendication 17, caractérisé en ce que le réflecteur (54) consiste en un réflecteur concentrant le rayonnement électromagnétiquequi a une forme prévue de façon à établir un foyer sur l'une au moins des parties sélectionnées du diffuseur (28).

24. Laser à pompage par les faces principales, caractérisé en ce qu'il comprend: un bloc de forme générale rectangulaire d'un milieu laser à l'état solide (12) ayant un axe d'émission laser (18) qui s'étend dans une direction lon10 gitudinale; au moins une source (50, 52) placée de façon pratiquement parallèle au milieu laser (12) et s'étendant pratiquement sur toute la longueur de ce dernier, dans la direction de l'axe d'émission laser (18), pour produire un rayonnement électromagnétique; un réflecteur (54) qui entoure la source 15 (50, 52) et le milieu laser (12), ce réflecteur ayant une forme prévue de façon à diriger le rayonnement électromagnétique pour qu'il tombe sur le milieu laser (12); un tube (28) consistant en une matière qui est normalement pratiquement transparente pour le rayonnement électromagnétique, placé au20 tour du milieu laser (12) entre la source (50, 52) et le milieu laser (12), l'axe de ce tube (28) coTncidant pratiquement avec l'axe d'émission laser (18), et le tube s'étendant sur toute la longueur du milieu laser (12) et de la source (50, 52) ce tube comportant des parties sélectionnées (29) qui sont 25 prévues de façon à diffuser le rayonnement électromagnétique qui les traverse, avant que ce rayonnement électromagnétique

ne tombe sur le milieu laser (12); et des moyens de refroidissement comprenant un canal de fluide (44, 46) adjacent au milieu laser (12) et formé à l'intérieur du tube (28), pour re30 froidir le milieu laser (12).

25. Laser selon la revendication 24, caractérisé en ce que la source (50, 52) consiste en une lampe destinée à

produire un rayonnement optique; et le tube (28) est en verre.

26. Laser selon la revendication 25, caractérisé en 35 ce que les parties sélectionnées (29) du tube (28) sont des

parties dépolies formées sur une surface du tube (28).

27. Laser selon la revendication 26, ce que les parties dépolies (29) sont dépolies

ment d'attaque chimique.

28. Laser selon la revendication 26, ce que les parties dépolies (29) sont dépolies

ment chimique sur la surface du tube (28).

29. Laser selon la revendication 26,

ce que les parties dépolies (29) sont dépolies 10 ment d'abrasion mécanique.

30. Laser selon la revendication 26, ce que le milieu laser (i2) comprend une paire (14, 16) qui sont de façon générale parallèles

caractérisé en par un traitecaractérisé en par un revêtecaractérisé en par un traitecaractérisé en de surfaces et sont dispo-

sées parallèlement à l'axe d'émission laser (18), et une paire 15 de côtés (20, 22) qui sont de façon-générale parallèles et sont disposés perpendiculairement aux surfaces précitées (14, 16).

31. Laser selon la revendication 30, caractérisé en

ce que l'une au moins des lampes (50, 52) est placée en posi20 tion adjacente à chacune des surfaces parallèles (14, 16).

32. Laser selon la revendication 30, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un support-(30, 32) placé entre chacun des côtés (20, 22)-du milieu laser (12) et le tube (28) pour supporter le milieu laser à l'intérieur du tube; et les moyens de refroidissement comprennent un canal de fluide séparé (44, 46) adjacent à chacune des surfaces (14, 16) du milieu laser, chacun de ces canaux de fluide étant défini par le tube (28), les supports (30, 32) et l'une des surfaces (14, 16) du

milieu laser (12).

33. Laser selon la revendication 26, caractérisé en ce que le réflecteur (54) consiste en un-réflecteur concentrant le rayonnement électromagnétique, ayant une forme prévue de façon à établir un foyer sur l'une au moins des parties

sélectionnées (29) du diffuseur (28).

34. Procédé de pompage d'un laser comprenant les opérations suivantes: on fournit un milieu laser à l'état solide (12); on projette un rayonnement électromagnétique sur ce milieu laser (12); et on diffuse au moins une partie du rayonnement électromagnétique avant qu'il ne tombe sur le milieu laser (12).

35. Procédé selon la revendication 34, caractérisé en ce que l'opération de projection comprend les opérations suivantes: on dispose au moins une source de rayonnement électromagnétique (50, 52) en position adjacente au milieu la10 ser (12); et on place un réflecteur (54) de façon qu'il entoure au moins partiellement la source et qu'il dirige le rayonnement électromagnétique pour le projeter sur le milieu laser (12) .

36. Procédé selon la revendication 35, caractérisé 15 en ce que l'opération de diffusion comprend les opérations suivantes: on place un diffuseur (28), consistant en une matière qui est normalement pratiquement transparente pour le rayonnement électromagnétique, entre le réflecteur (54) et au moins une partie du milieu laser (12); et on traite des par20 ties sélectionnées (29) du diffuseur (28) de façon qu'elles

diffusent le rayonnement électromagnétique qui les traverse.

37. Procédé selon la revendication 36, caractérisé en ce que la source (50, 52) consiste en une lampe destinée à

produire un rayonnement optique.

38. Procédé selon la revendication 37, caractérisé

en ce que le diffuseur (28) est en verre.

39. Procédé selon la revendication 38, caractérisé en ce qu'on accomplit l'opération de traitement en dépolissant

des parties (29) du diffuseur pour qu'elles diffusent le 30 rayonnement optique.

40. Procédé selon la revendication 39, caractérisé

en ce qu'on effectue l'opération de dépolissage par un traitement d'attaque chimique.

41. Procédé selon la revendication 39, caractérisé

en ce qu'on effectue l'opération de dépolissage par l'applica-

tion d'un revêtement chimique.

42. Procédé selon la revendication 39, caractérisé

en ce qu'on effectue l'opération de dépolissage par un traitement d'abrasion mécanique.

43. Procédé selon la revendication 36, caractérisé en ce que le réflecteur (54) consiste en un réflecteur concentrant le rayonnement électromagnétique,qui a une forme prévue

de façon à établir un foyer sur l'une au moins des parties sélectionnées (29) du diffuseur (28).

44. Procédé de pompage d'un laser, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: on fournit un bloc de forme générale rectangulaire d'un milieu laser à l'état solide (12) ayant un axe d'émission laser (18) 'qui s'étend dans une direction longitudinale; on place une source (50, 52) dans 15 une position qui est de façon générale parallèle à l'axe d'émission laser (18), et de façon que la source s'étende pratiquement sur toute la longueur du milieu laser (12), pour produire un rayonnement électromagnétique; on place un réflecteur (54) de façon qu'il entoure au moins une partie de la source (50, 52), pour diriger le rayonnement électromagnétique de façon qu'il tombe sur le mi-lieu laser (12); et on diffuse au moins une partie du rayonnement électromagnétique avant

qu'il ne tombe sur le milieu laser (12).

45. Procédé selon la revendication 44, caractérisé 25 en ce que l'opération de diffusion comprend -les opérations suivantes: on place un diffuseur (28), consistant en une matière qui est normalement pratiquement transparente pour le rayonnement électromagnétique, entre le réflecteur (54) et le milieu laser (12); et on traite des parties sélectionnées 30 (29) du diffuseur (28), de façon à diffuser le rayonnement

électromagnétique qui les traverse.

46. Procédé selon la revendication 45, caractérisé en ce que le milieu laser (12) comprend au moins une surface optiquement plane (14, 16) disposée de façon pratiquement pa35 ralléle à l'axe d'émission laser (18); et la source (50, 52) et les moyens réflecteurs (54) sont disposés par rapport au milieu laser (12) de façon à diriger le rayonnement électromagnétique pour qu'il tombe sur la surface optiquement plane

(14, 16).

47. Procédé selon la revendication 46, caractérisé

en ce que la source comprend au moins une lampe (50, 52) destinée à produire un rayonnement optique.

48. Procédé selon la revendication 47, caractérisé

en ce que le diffuseur (28) est en verre.

49. Procédé selon la revendication 48, caractérisé en ce que le diffuseur consiste en un tube (28) de verre optique qui entoure le milieu laser (12) et qui s'étend sur toute la longueur de ce dernier, le long de l'axe d'émission laser (18).

50. Procédé selon la revendication 49, caractérisé

en ce que les parties sélectionnées (29) du diffuseur se trouvent sur une surface du tube (28).

51. Procédé selon la revendication 50, caractérisé

en ce que les parties sélectionnées (29) sont dépolies de 20 façon à diffuser le rayonnement optique.

52. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que les parties sélectionnées (29) sont dépolies par un

traitement d'attaque chimique.

53. Procédé selon la revendication 51, caractérisé 25 en ce que les parties sélectionnées (29) sont dépolies par un

revêtement chimique sur la surface du tube (28).

54. Procédé selon la revendication 51, caractérisé en ce que les parties sélectionnées (29) sont dépolies par un

traitement d'abrasion mécanique.

55. Procédé selon la revendication 45, comprenant en outre l'opération qui consiste à refroidir le milieu laser (12) en dirigeant un fluide de refroidissement contre l'une

au moins des surfaces (14, 16) du milieu laser (12).

56. Procédé selon la revendication 45, caractérisé 35 en ce que le réflecteur (54) consiste en un réflecteur con-

centrant le rayonnement électromagnétique,dont la forme est prévue de façon à établir un foyer sur l'une au moins des parties sélectionnées (29) du diffuseur (28).