FR2649548A1 - Laser solide a longueur d'onde d'emission 0,5-0,65 micrometres - Google Patents
Laser solide a longueur d'onde d'emission 0,5-0,65 micrometres Download PDFInfo
- Publication number
- FR2649548A1 FR2649548A1 FR8909109A FR8909109A FR2649548A1 FR 2649548 A1 FR2649548 A1 FR 2649548A1 FR 8909109 A FR8909109 A FR 8909109A FR 8909109 A FR8909109 A FR 8909109A FR 2649548 A1 FR2649548 A1 FR 2649548A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- laser
- wavelength
- laser diode
- micrometers
- bar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
- H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
- H01S3/109—Frequency multiplication, e.g. harmonic generation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/162—Solid materials characterised by an active (lasing) ion transition metal
- H01S3/1623—Solid materials characterised by an active (lasing) ion transition metal chromium, e.g. Alexandrite
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
L'invention concerne un laser solide à longueur d'onde d'émission comprise entre 0,5 et 0,65 mum. Un barreau laser en Mg2 SiO4 (Forstérite) dopé chrome est pompé par une diode laser émettant entre 0,75 et 0,8 mum cette dioder laser étant à base de Ga1 - x Alx Ass avec x compris entre 0,1 et 0,18. Application : séparation isotopique de l'uranium.
Description
LASER SOLIDE A LONGUEUR DtONDE D'EfIISSION 0,5 - 0,65 MICROMETRES
L'invention concerne un laser solidp A longueur d'onde
d'émission comprise entre 0,5 et 0,65 micromntres.
Un tel laser est utilisable notamment dans les
procédés de séparation Isotopiques.
Les procédés de séparation d'isotopes d'Uranium par laser sont étudiés depuis plusieurs années. Teur mise en oeuvre nécessite l'excitation sélective des isotopes d'Uranium A partir de sources lasers dont la fréquence doit tre particulièrement
bien ajustée et contrôlée.
Parmil les solutions qui ont été étudiées jusqu'à présent, il y a celles qui font appel A des sources émettant aux alentours de 16 pm et celles qui émettent entre 0,55 tun et 0,65 uir. Cette dernière approche fait appel A la filière laser A vapeur de cuivre pompant un laser A colorant, dont la
technologie est assez critique.
Le renouveau d'intérêt des lasers solides, en particulier grâce aux possibilités offertes par le pompage par diodes lasers (rendement, compacité, durée de vie, fiabilité ) ouvre la voie A des solutions nouvelles pour la séparation des isotopes d'Uranium. Certaines solutions A base de lasers
solides ont d'ores et déjà été proposées.
Cependant ces solutions conduispnt A des dispositifs
encombrants et coûteux.
L'invention concerne donc un laser émettant à une longueur d'onde comprise entre 0,55!in et 0.65 pim et résolvant
ces inconvénients.
L'invention concerne donc un lasepr solide A longueur d'onde d'émission 0, 5 - 0,65 micromètres. caractérisé en ce qu'il comporte - un barreau laser A base dl Mg2 SiO4 dopé chrome placé dans une cavité résonante - au moins une diode laser émettant vers le barreau un faisceau de pompe de longueur d'onde comprise entre 0,75 et 0,8 micromètres; - un cristal doubleur de fréquence recevant un faisceau émis par le barreau laser et émettant en échange un
faisceau de longueur d'onde 0,5 - 0,65 micromètres.
Les différents objets et caractéristiques de
l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui
va suivre faite à titre d'exemple en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, un premier exemple de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 2, une variante de réalisation du dispositif de la figure 1; - la figure 3, un deuxième exemple de réalisation du dispositif selon l'invention - la figure 4, une autre variante de réalisation de l'invention Selon l'invention, on prévoit de placer un barreau de Forstérité (Mg2 SI 04) dopé chrome dans une cavité optique et de l'exciter à l'aide d'une diode laser émettant à 0,8 pun. Ce type de diode laser a été conçu spécialement pour l'invention. Il est réalisé à partir d'un composé ternaire GaAlx As 1-X X et sa composition est telle que 0,1 < x < 0,18 Ce matériau est le siège de l'émission laser par recombinaison de paire d'électrons-trous. Celui-ci est assemblé dans une structure de type guide d'onde optique en insérant une couche active de Gax AlxAs entre deux couches de Ga 1yAlyAs de composition en aluminium telle que 0,2 < y < 0,4. L'onde générée par le barreau laser 1 excité par la diode laser a une longueur d'onde couvrant le spectre compris
entre 1, 1 et 1,3 pum.
Cette onde issue de la cavité optique est ensuite
doublée en fréquence dans un cristal non linéaire.
Le laser Forstérité dopé chrome (Cr: Mg2 Si04) présente un spectre d'émission à température ambiante allant de 1.167 pmn à 1.345 pm avec un pie d'émission centré sur 1.221 pn. Son spectre d'absorption va de 0.4 à 1.1 pm avec un maximum situé autour de 0.75 pin. Son pompage par une diode laser émettant à la longueur d'onde de 0,8 pm convient
donc parfaitement.
De plus, un pompage direct par diodes lasers opérant vers 0.8 pumn permet de réaliser une source "état solide"
à haut rendement.
En effet, la durée de vie de fluorescence est de l'ordre de 15.ls, ce qui est compatible avec les diodes lasers. Elle est particulièrement adaptée pour le pompage par diodes lasers surtout lorsque l'on veut travailler à haute cadence. Dans ce cas, le taux de remplissage (durée d'excitation, fréquence de répétition) est un paramètre
important qu'il convient de prendre en compte.
Une telle source doublée en fréquence permet d'adapter la longueur d'onde d'émission à celle devant être mise en oeuvre dans des opérations d'excitation sélective d'isotopes
d'Uranium, dans la bande 0.55 - 0.65 prm.
Plusieurs cristaux peuvent être envisagés dans cette opération de doublage tel que par exemple: - du LiNbO3 - du KTiOP04 connu sous le nom de KTP du phosphate arginine - 1 et son composé deutéré D - LAP connu sous le nom LAP Ce cristal présente, donc potentiellement l'immense avantage d'être accordable sur la fenêtre spectrale du proche infrarouge qui doublée on fréquence couvre le domaine spectral
devant être exploré pour l'application mentionnée précédemment.
La figure 1 représente un premier exemple de
réalisation du dispositif laser selon l'invention.
Un barreau 1 en Forstérité (Mg2Si 04) dopé chrome est placé dans une cavité optique constituée par l'une des deux miroirs 3 et 4. La cavité optique peut être également
réalisée par deux faces opposées du barreau.
Les diodes lasers 2.0, 2.1 à 2.n éclairent le barreau i à l'aide de faisceaux de longueur d'onde 0,8 prm. Ces
diodes lasers sont alimentées en courant par un modulateur 7.
Le faisceau lumineux généré par le barreau 1 et sortant de la cavité laser 3, 4 est transmis à un doubleur de
fréquence 5 en LiNb03 ou en BBO par exemple.
Les diodes lasers sont constituée de la manière suivante: La partie active est constituée d'un alliage à base de GaAlAs avec une concentration en aluminium qui permet d'avoir une émission laser pour la pompe à.. soit à 0,8 pm (Ga 9Al
As) ou à 0,75 pm (Ga 82AI 18As).
Selon l'invention la combinaison d'un laser comprenant le barreau 1 en Forstérité dopé chrome, des diodes lasers 2.0 à 2.n en GaAIAs et du doubleur de fréquence 5 permet d'obtenir un faisceau lumineux de longueur d'onde comprise entre 1,167 pm et 1,345 pm qui doublé par le doubleur de fréquences donne un faisceau de longueur d'onde d'environ 0,6
um (comprise entre 0,5 et 0,65 prm).
La figure 2 représente une variante de réalisation du dispositif de la figure 1. Selon cette variante la cavité optique 3, 4 comporte un dispositif de déclenchement (Q switch
en terminologie anglo saxonne).
La figure 3 représente un exemple de réalisation comportant une diode laser 2 éclairant le barreau laser 1
par l'une des extrémités de la cavité.
La diode laser 2 a la même constitution que les diodes lasers 2.0, 2.1 à 2.n) des figures 1 et 2 et émet un faisceau lumineux d'excitation de longueur d'onde 0,8 pm vers le barreau laser 1 en Forstérité. Le dispositif 6 est un
dispositif de déclenchement.
Le faisceau sortant de la cavité 3, 4 contenant le barreau laser 1 et le dispositif de déclenchement 6, est transmis à un doubleur de fréquence 5 en qui fournit un
faisceau de fréquence double (longueur d'onde 0,6 prm).
-Conme les diodes lasers de la figure 1, la diode laser 2 pourrait être commandée par un modulateur. La cavité optique 3, 4 pourrait alors être constituée par deux faces
opposées clivées du barreau laser 1.
Dans ce qui précède on a prévu le cristal doubleur de fréquence 5 situé à l'extérieur de la cavité, mais comme cela est représenté on peut également le placer dans la cavité laser, de préférence entre le barreau laser 1 et la cellule de déclenchement 6. Selon cette variante, les diodes lasers peuvent également être de part et d'autre du barreau laser i ou peuvent
entourer le barreau laser.
Il est bien évident que la description qui précède n'a
été faite qu'à titre d'exemple non limitatif et que d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. Les exemples numériques et la nature des matériaux
indiqués n'ont été fournis que pour illustrer la description.
Claims (7)
1. Laser solide à longueur d'onde d'émission 0,5 -
0,65 pmn caractérisé en ce qu'il comporte: - un barreau laser (1) à base de Mg2 Si 04 dopé chrome placé dans une cavité résonante (3, 4); - au moins une diode laser 2,2.0 à 2.n) émettant vers le barreau (1) un faisceau de pompe de longueur d'onde compris entre 0,75 et 0,8 micromètres environ; - un cristal doubleur de fréquence (5) recevant un faisceau émis par le barreau laser (1) et émettant en échange un
faisceau de longueur d'onde 0,5 - 0,65 micromètres.
2. Laser selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite diode laser (2, 2.0 à 2.n) est une diode laser
dont la couche active est à base de GaAIAs.
3. Laser selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche active de la diode laser (2, 2.0 à 2.n) a pour composition Ga1_x AIx As avec x compris entre 0,1 et 0,18 1 x s et que cette couche active est enserrée entre deux couches de confinement de composition Ga1y Ay As avec y compris
entre 0,2 et 0,4.
4. Laser selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cristal doubleur de fréquence est à base de BB0 ou de LiNb03.
5. Laser selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de déclenchement (6) placé dans la
cavité laser (3, 4) placé sur le trajet du faisceau lumineux.
6. Laser selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diode laser (2, 2.0, 2.n) est commandée par un courant
de commande fourni par un modulateur de courant de commande.
7. Laser selon la revendication 5, caractérisé en ce que le cristal doubleur de fréquence (5) est situé dans la
cavité (3, 4).
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8909109A FR2649548B1 (fr) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | Laser solide a longueur d'onde d'emission 0,5-0,65 micrometres |
US07/655,429 US5173910A (en) | 1989-07-06 | 1990-06-28 | Solid laser with an emission wavelength of 0.5-0.65 micrometers |
CA002035889A CA2035889A1 (fr) | 1989-07-06 | 1990-06-28 | Laser solide a longueur d'onde d'emission 0,5 - 0,65 micrometres |
PCT/FR1990/000481 WO1991001055A1 (fr) | 1989-07-06 | 1990-06-28 | Laser solide a longueur d'onde d'emission 0,5-0,65 micrometres |
JP2509998A JPH04500746A (ja) | 1989-07-06 | 1990-06-28 | 放出光波長0.5―0.65μmの固体レーザ |
EP90910784A EP0433432A1 (fr) | 1989-07-06 | 1990-06-28 | Laser solide a longueur d'onde d'emission 0,5-0,65 micrometres |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8909109A FR2649548B1 (fr) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | Laser solide a longueur d'onde d'emission 0,5-0,65 micrometres |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2649548A1 true FR2649548A1 (fr) | 1991-01-11 |
FR2649548B1 FR2649548B1 (fr) | 1994-08-26 |
Family
ID=9383544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8909109A Expired - Fee Related FR2649548B1 (fr) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | Laser solide a longueur d'onde d'emission 0,5-0,65 micrometres |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5173910A (fr) |
EP (1) | EP0433432A1 (fr) |
JP (1) | JPH04500746A (fr) |
CA (1) | CA2035889A1 (fr) |
FR (1) | FR2649548B1 (fr) |
WO (1) | WO1991001055A1 (fr) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04352483A (ja) * | 1991-05-30 | 1992-12-07 | Tosoh Corp | 全固体化波長可変パルスレーザー |
FR2681988A1 (fr) * | 1991-09-27 | 1993-04-02 | Thomson Csf | Laser de puissance a deflexion. |
US5761227A (en) * | 1994-08-23 | 1998-06-02 | Laser Power Corporation | Efficient frequency-converted laser |
US5721749A (en) * | 1996-01-30 | 1998-02-24 | Trw Inc. | Laser pulse profile control by modulating relaxation oscillations |
FR2751797B1 (fr) * | 1996-07-23 | 1999-02-05 | Thomson Csf | Dispositif de mesure d'alignement d'une chaine d'amplification laser |
FR2759208B1 (fr) * | 1997-01-31 | 1999-05-07 | Thomson Csf | Dispositif de controle du pointage et de la focalisation des chaines laser sur une cible |
FR2784185B1 (fr) | 1998-10-06 | 2001-02-02 | Thomson Csf | Dispositif pour l'harmonisation entre une voie d'emission laser et une voie passive d'observation |
FR2811148B1 (fr) | 2000-06-30 | 2006-07-21 | Thomson Csf | Laser pompe et milieu laser optimise |
JP2002033538A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
FR2814281B1 (fr) * | 2000-09-19 | 2003-08-29 | Thomson Lcd | Matrice active tft pour capteur optique comportant une couche semi-conductrice photosensible, et capteur optique comportant une telle matrice |
FR2825463B1 (fr) * | 2001-05-30 | 2003-09-12 | Thales Sa | Gyrometre laser etat solide comportant un bloc resonateur |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2175127A (en) * | 1985-05-01 | 1986-11-19 | Spectra Physics | Nd-yag laser |
JPS6469086A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-15 | Seiko Epson Corp | Manufacture of semiconductor laser |
EP0319332B1 (fr) * | 1987-12-04 | 1994-03-30 | Robert R. Alfano | Système laser à forstérite dopée au chrome |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4809291A (en) * | 1984-11-26 | 1989-02-28 | Board Of Trustees, Of Leland Stanford Jr U. | Diode pumped laser and doubling to obtain blue light |
US4932031A (en) * | 1987-12-04 | 1990-06-05 | Alfano Robert R | Chromium-doped foresterite laser system |
US5025446A (en) * | 1988-04-01 | 1991-06-18 | Laserscope | Intra-cavity beam relay for optical harmonic generation |
-
1989
- 1989-07-06 FR FR8909109A patent/FR2649548B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-06-28 US US07/655,429 patent/US5173910A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-28 WO PCT/FR1990/000481 patent/WO1991001055A1/fr not_active Application Discontinuation
- 1990-06-28 JP JP2509998A patent/JPH04500746A/ja active Pending
- 1990-06-28 CA CA002035889A patent/CA2035889A1/fr not_active Abandoned
- 1990-06-28 EP EP90910784A patent/EP0433432A1/fr not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2175127A (en) * | 1985-05-01 | 1986-11-19 | Spectra Physics | Nd-yag laser |
JPS6469086A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-15 | Seiko Epson Corp | Manufacture of semiconductor laser |
EP0319332B1 (fr) * | 1987-12-04 | 1994-03-30 | Robert R. Alfano | Système laser à forstérite dopée au chrome |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
APPLIED OPTICS, vol. 28, no. 9, 1 mai 1989, pages 1609-1611, New York, US; V. PETRICEVIC et al.: "Near infrared tunable operation of chromium doped forsterite laser" * |
APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 52, no. 26, 27 juin 1988, pages 2211-2213, American Institute of Physics, New York, US; D.C. EDELSTEIN et al.: "Femtosecond ultraviolet pulse generation in beta-BaB2O4" * |
OPTICS COMMUNICATIONS, vol. 71, no. 3/4, 15 mai, pages 229-234, Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, NL; C. ZIMMERMANN et al.: "Doubly-resonant second-harmonic generation in beta-barium-borate" * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 13, no. 285 (E-780)[3533], 29 juin 1989; & JP-A-1 069 086 (SEIKO EPSON CORP.) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2035889A1 (fr) | 1991-01-07 |
FR2649548B1 (fr) | 1994-08-26 |
EP0433432A1 (fr) | 1991-06-26 |
JPH04500746A (ja) | 1992-02-06 |
WO1991001055A1 (fr) | 1991-01-24 |
US5173910A (en) | 1992-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4327337A (en) | Intracavity raman frequency conversion in a high power laser | |
FR2649548A1 (fr) | Laser solide a longueur d'onde d'emission 0,5-0,65 micrometres | |
EP0408406A1 (fr) | Source laser de puissance accordable | |
EP0430783B1 (fr) | Dispositif laser à longueur d'onde élevée | |
JP3329066B2 (ja) | レーザ装置 | |
CA2995406A1 (fr) | Laser terahertz, source terahertz et utilisation d'un tel laser terahertz | |
FR2888409A1 (fr) | Source laser multi-longeurs d'onde dans l'infrarouge | |
May et al. | Transient stimulated Raman scattering of femtosecond laser pulses | |
EP3469668B1 (fr) | Module d'affinement spectral, dispositif à raie spectrale affinée et procédé afférent | |
US20100020832A1 (en) | Wavelength selectable laser systems and related methods | |
EP0429319B1 (fr) | Doubleur de fréquence optique | |
Ter-Mikirtychev | Diode-pumped tunable room-temperature LiF: F 2-color-center laser | |
EP1673839A1 (fr) | Dispositif laser a solide monolithique pompe par diode laser, et procede mis en oeuvre du dispositif | |
Mirkhanov | THE UNIVERSITY OF DUNDEE | |
Villeneuve et al. | High power tunable femtosecond visible and infrared light from a synchronized Ti: sapphire/Nd: YAG laser system by difference frequency mixing | |
Ter-Mikirtychev | Diode-pumped LiF: F/sub 2//sup+*/color center laser tunable in 880-995-nm region at room temperature | |
DIODE | II. QUANTUM ELECTRONICS | |
JP2021132123A (ja) | レーザ加工装置。 | |
Fujii et al. | Polarized fluorescence spectra of high-chromium-doped forsterite | |
Girkin et al. | Novel compact sources for multiphoton microscopy | |
FR2751480A1 (fr) | Microlaser solide a declenchement actif par semi-conducteur | |
Krushas et al. | High-power subnanosecond optical parameter oscillator pumped by a laser with a stimulated Brillouin scattering compressor | |
FR2739732A1 (fr) | Dispositif d'amplification optique | |
FR2553204A2 (fr) | Procede et dispositif de creation d'impulsions lumineuses breves | |
FR2717632A1 (fr) | Source blanche à état solide. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |