FR2752100A1 - Laser - Google Patents

Abstract

Dans ce laser comprenant un oscillateur-maître, dont le champ de rayonnement traverse un milieu actif pour l'effet laser et à partir duquel un faisceau laser (28) de l'oscillateur peut être découplé, un amplificateur, qui amplifie ce faisceau laser et dont le champ de rayonnement traverse un autre milieu actif pour l'effet laser dans une direction et, après réflexion sur un milieu réalisant une conjugaison de phase, dans la direction inverse et produit un faisceau laser, le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur est formé à partir du faisceau laser (28) par un système optique (30) de sorte que ce champ de rayonnement s'étend sur plusieurs côtés de l'axe optique (22) défini par le faisceau laser (28). Application notamment aux lasers à CO2 .

Description

LASER L'invention concerne un laser comportant un oscillateur- maître,

dont le champ de rayonnement traverse un premier milieu actif pour l'effet laser et à partir duquel un faisceau laser de l'oscillateur peut être découplé, un amplificateur, qui amplifie le faisceau laser de l'oscillateur et dont le champ de rayonnement traverse un second milieu actif pour l'effet laser tout d'abord dans une direction et, après réflexion sur un milieu réalisant une conjugaison de phase, dans la direction inverse et produit un faisceau laser, qui sort avec un mode défini par

le faisceau laser de l'oscillateur.

Un tel laser est connu par exemple d'après la

publication de V.E. Sherstobitov, V.P. Kalinin, D.A.

Goryachkin et al., "C02 lasers and phase conjugation", Proceedings of SPIE, vol. 1415, pages 79-89, Los Angeles, Etats Unis d'Amérique 1991. Cependant, dans ces lasers connus, il se pose des problèmes concernant la qualité du faisceau. L'invention a pour but de perfectionner un laser du type indiqué de manière que ce dernier possède un faisceau

de bonne qualité, et ce pour une grande puissance.

Ce problème est résolu conformément à l'invention dans un laser du type décrit plus haut grâce au fait que le champ de rayonnement de l'amplificateur est mis en forme à partir du faisceau laser de l'oscillateur à l'aide d'un système optique de formation d'images de telle sorte que ce champ de rayonnement s'étend sur plusieurs côtés de l'axe

optique défini par le faisceau laser de l'oscillateur.

La solution conforme à l'invention présente l'avantage de créer la possibilité de former le champ de rayonnement de l'amplificateur de manière qu'il se produise un étalement ou une répartition du rayonnement laser de l'oscillateur et qu'une utilisation optimale, dans un volume conséquent, du second milieu actif pour l'effet laser soit possible, l'étalement ou la répartition du faisceau laser de l'oscillateur dans le champ de rayonnement de l'amplificateur fournissant simultanément des distorsions de phase aussi faibles que possible de telle sorte que ces dernières s'annihilent à nouveau, dans le cas du champ de rayonnement, réfléchi à phase conjuguée

de l'amplificateur.

On peut obtenir des conditions particulièrement favorables lorsque le champ de rayonnement de l'amplificateur est agencé avec une forme annulaire en coupe transversale et entoure l'axe optique du faisceau laser de l'oscillateur de telle sorte que le champ de rayonnement de l'amplificateur peut traverser un volume aussi grand que possible du second milieu actif pour l'effet laser, pour fournir l'amplification maximale

possible.

L'agencement géométrique peut être conçu d'une manière particulièrement appropriée lorsque le champ de rayonnement de l'amplificateur s'étend parallèlement à l'axe optique du faisceau laser de l'oscillateur étant donné qu'alors on n'a pas à tenir compte de l'étendue du champ de rayonnement de l'amplificateur dans la direction

de l'axe optique.

Selon une solution particulièrement appropriée en ce qui concerne la formation de l'image du faisceau laser de l'oscillateur dans le champ de rayonnement de l'amplificateur, il est prévu que le champ de rayonnement de l'amplificateur est disposé symétriquement par rapport à l'axe optique du faisceau laser de l'oscillateur, étant donné que dans ce cas l'étalement ou la répartition du faisceau laser de l'oscillateur dans le champ de rayonnement de l'amplificateur peut s'effectuer symétriquement par rapport à l'axe optique du faisceau laser de l'oscillateur et que par conséquent les trajets

optiques sont les mêmes dans toutes les directions.

Il est particulièrement approprié que le champ de rayonnement de l'amplificateur soit disposé avec une symétrie de révolution par rapport à l'axe optique du

faisceau laser de l'oscillateur.

Selon une solution géométrique particulièrement approprié, il est prévu que l'axe optique du champ de rayonnement de l'oscillateur et l'axe optique du champ de rayonnement de l'amplificateur coïncident, de sorte que le champ de rayonnement de l'oscillateur est disposé

coaxialement au champ de rayonnement de l'amplificateur.

Dans ce qui précède on n'a donné aucune indication concernant la disposition relative du champ de rayonnement de l'oscillateur et du champ de rayonnement de l'amplificateur. Par exemple, ces champs de rayonnement pourraient être disposés en étant décalés dans la direction

de l'axe optique de manière telle à être disposés côte-à-

côte en étant complètement séparés.

Dans un exemple de réalisation approprié du point de vue encombrement, il est prévu que le champ de rayonnement de l'amplificateur et le champ de rayonnement de l'oscillateur se chevauchent, dans leur étendue dans la

direction de l'axe optique.

Il est préférable que le champ de rayonnement de l'oscillateur s'étende dans la direction de l'axe optique à travers le champ de rayonnement de l'amplificateur. Cette solution permet notamment une disposition compacte aussi bien pour le champ de rayonnement de l'oscillateur que pour

le champ de rayonnement de l'amplificateur.

Dans le cadre de la conception selon l'invention, on prévoit aussi bien un premier milieu actif pour l'effet laser qu'un second milieu actif pour l'effet laser, ces milieux pouvant être en principe différents. Cependant, selon une solution particulièrement appropriée, il est prévu que le premier milieu actif pour l'effet laser et le second milieu actif pour l'effet laser sont formés par le même milieu. Il est encore plus avantageux que non seulement le premier milieu actif pour l'effet laser et le second milieu actif pour l'effet laser soient formés par le même milieu, mais également qu'ils soient disposés dans le même volume d'excitation de sorte qu'on obtient une excitation uniforme de l'ensemble du milieu actif pour l'effet laser. Ceci permet un montage particulièrement simple et notamment une excitation particulièrement simple du milieu actif pour l'effet laser aussi bien pour le champ de rayonnement de l'oscillateur que pour le champ de rayonnement de l'amplificateur. Jusqu'alors on n'a donné aucune indication détaillée concernant le couplage du rayonnement laser de l'oscillateur et du champ de rayonnement de l'amplificateur au moyen dudit système optique de formation d'images. Ainsi dans un exemple de réalisation particulièrement avantageux il est prévu que le faisceau laser de l'oscillateur et le champ de rayonnement de l'amplificateur sont couplés par un dispositif désigné sous l'appellation Waxicon, un tel dispositif étant utilisé pour produire, à partir du faisceau laser de l'oscillateur un champ de rayonnement de l'amplificateur, qui a une forme annulaire en coupe transversale. Pour obtenir une réflexion, en réalisant une conjugaison de phase, du champ de rayonnement de l'amplificateur, il est prévu avantageusement que le champ de rayonnement de l'amplificateur soit focalisé au moyen d'un élément de focalisation sur le milieu réalisant une

conjugaison de phase.

Pour pouvoir réaliser de façon simple le pompage du milieu réalisant une conjugaison de phase, l'élément de focalisation est pourvu d'un passage pour le faisceau de

lumière de pompage pour l'absorbeur résonnant.

Dans le cas le plus simple, l'élément de focalisation est alors constitué par une lentille annulaire. L'élément de focalisation est agencé par exemple de telle sorte qu'une zone focale est située à l'intérieur

d'une zone de répartition de la lumière laser.

Sinon, il est prévu à cet effet de réaliser l'élément de focalisation de manière qu'il produise un foyer linéaire. Un exemple d'un élément de focalisation produisant un foyer linéaire est un dispositif désigné sous

l'appellation Axicon, qui fonctionne en transmission.

Jusqu'à présent, on n'a donné aucune indication détaillée concernant la réflexion, réalisant une conjugaison de phase, du champ de rayonnement de l'amplificateur. Ainsi il est prévu dans un exemple de réalisation particulièrement avantageux que le champ de rayonnement de l'amplificateur et le champ de rayonnement réfléchi à phase conjuguée de l'amplificateur, traversent les mêmes éléments optiques. Ceci garantit que des aberrations des éléments optiques se compensent précisément dans le champ de rayonnement réfléchi à phase conjuguée de

l'amplificateur.

Il est également particulièrement avantageux que le champ de rayonnement, réfléchi à phase conjuguée de l'amplificateur, traverse également le système optique de formation d'images entre le faisceau laser de l'oscillateur et le champ de rayonnement de l'amplificateur de sorte que les influences du système optique dans le champ de rayonnement, réfléchi à phase conjuguée de l'amplificateur,

soient corrigées.

Selon une solution particulièrement préférée, il est prévu que l'image du champ de rayonnement de l'amplificateur, réfléchi à phase conjuguée, soit formée sur un faisceau laser qui s'étend coaxialement au faisceau laser de l'oscillateur et qui peut alors être séparée du faisceau laser de l'oscillateur, à l'aide de moyens appropriés. Comme moyens appropriés pour séparer, dans ce cas, le faisceau laser du faisceau laser de l'oscillateur il est prévu que le champ de rayonnement réfléchi à phase conjuguée de l'amplificateur possède un déphasage de 900 par rapport au champ de rayonnement de l'amplificateur, de sorte qu'une séparation du faisceau laser de l'oscillateur et du faisceau laser est possible par exemple au moyen de

la polarisation différente de ces faisceaux.

On n'a donné aucune indication détaillée concernant la réflexion produisant une conjugaison de phase, en rapport avec les explications, données jusqu'alors, des différents exemples de réalisation. Ainsi dans un exemple de réalisation avantageux il est prévu qu'un absorbeur résonnant avec un mélange de quatre ondes travaille en tant que milieu réalisant une conjugaison de phase et notamment est pompé par le rayonnement de pompage découplé de l'oscillateur-maître. De préférence, le rayonnement de pompage sur un côté de l'oscillateur-maître, situé à l'opposé du faisceau

laser de l'oscillateur.

Selon un exemple de réalisation particulièrement avantageux de la solution selon l'invention il est prévu que le pompage du milieu réalisant la conjugaison de phase s'effectue au moyen d'un rayonnement de pompage qui s'étend dans des directions opposées, les rayonnements de pompage, qui s'étendent dans des directions réciproquement opposées, étant déphasées réciproquement de 90 et le rayonnement de pompage rétrograde étant produit de préférence par réflexion du rayonnement de pompage direct au niveau d'un

élément réfléchissant.

L'élément réfléchissant est agencé de préférence de telle sorte que sa surface réfléchissante coïncide avec la

courbure d'un front d'onde du rayonnement de pompage.

Dans un autre exemple avantageux de réalisation d'une solution selon l'invention il est prévu que le milieu qui réalise une conjugaison de phase, soit formé par le milieu actif pour l'effet laser de l'oscillateur-maître, auquel cas il est approprié que les premier et second milieux actifs pour l'effet laser soient également formés

par un même milieu actif pour l'effet laser.

La solution selon l'invention concerne par exemple ce qu'on appelle les lasers à gaz, dans lesquels un gaz pour laser, par exemple du C02, forme le milieu actif pour l'effet laser, ainsi qu'un laser à corps solide, dans lequel un corps solide forme le milieu actif pour l'effet laser. D'autres caractéristiques et avantages de la

présente invention ressortiront de la description donnée

ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'un premier exemple de réalisation d'un laser selon l'invention; - la figure 2 est une coupe prise suivant la ligne 2-2 sur la figure 1; - la figure 3 est une coupe longitudinale schématique, semblable à la figure 1, d'un second exemple de réalisation; - la figure 4 est une coupe longitudinale schématique semblable à la figure 1, d'un troisième exemple de réalisation; et - la figure 5 est une coupe longitudinale schématique, semblable à la figure 1, d'un quatrième

exemple de réalisation.

Un premier exemple de réalisation, représenté sur la figure 1, d'un laser selon l'invention comprend une enceinte d'excitation, qui est désigné dans son ensemble par la référence 10, par exemple une enceinte de décharge, dans lequel par exemple du gaz C02 est présent en tant que milieu actif pour l'effet laser et est excité par une

décharge électrique.

L'enceinte de décharge 10 est située entre deux électrodes 12 et 14, au moyen desquelles est exécutée

l'excitation pour le laser.

En outre l'enceinte de décharge est fermée frontalement par des fenêtres 16 et 18, qui sont transparentes pour le rayonnement laser devant être produit. Un champ de rayonnement 20 d'un oscillateur-maître s'étend, dans l'enceinte de décharge 10, de préférence en position centrale entre les deux électrodes 12 et 14, le long d'un axe optique 22, qui pour sa part est situé dans

une zone centrale entre les électrodes 12 et 14.

Le champ de rayonnement 20 de l'oscillateur traverse les fenêtres 16 et 18 de l'enceinte de décharge 10 et est réfléchi par deux miroirs de résonateur 25 et 26, qui sont disposés à l'extérieur de l'enceinte de décharge sur un côté des fenêtres 16 et 18, tourné à l'opposé de

l'enceinte de décharge 10.

Selon une autre solution il est prévu que l'un des miroirs de résonateur 24, 26 ou les deux miroirs soient intégrés ou dans les fenêtres 16, 18, par exemple par dépôt

par évaporation de couches appropriées.

Une polarisation du champ de rayonnement 20 de l'oscillateur est produite par un polariseur 27, qui est disposé entre les miroirs de résonateur 24, 26, par exemple

sous la forme du diviseur de faisceau de polarisation 27.

Le miroir de résonateur 24 est agencé par exemple sous la forme d'un miroir de résonateur ayant un profil de réflexion gaussien, tandis que le miroir de résonateur 26 est agencé sous la forme d'un miroir de résonateur présentant un faible découplage, de sorte qu'un faisceau laser polarisé 28 de l'oscillateur, qui s'étend coaxialement à l'axe optique 22, se propage sur le côté du miroir de résonateur 26, tourné à l'opposé de l'enceinte de décharge 10, et rencontre un dispositif Waxicon 30, et ce sur un cône central 32 de ce dispositif, qui réfléchit le faisceau laser 28 de l'oscillateur en direction d'une surface réfléchissante extérieure 34, auquel cas un champ de rayonnement de l'amplificateur, annulaire en coupe transversale, est produit par la surface réfléchissante extérieure 34 du dispositif Waxicon 30, comme cela est représenté sur la figure 2. De préférence le dispositif Waxicon 30 possède un profil parabolique de sorte qu'avec ce profil, un élargissement du champ de rayonnement de l'amplificateur est possible pour permettre l'utilisation optimale de l'ensemble du volume de l'enceinte de décharge 10. Ce champ de rayonnement 40 de l'amplificateur se propage à nouveau, à partir du dispositif Waxicon 30, en direction de l'enceinte de décharge 10 et traverse la fenêtre 18, puis le volume de l'enceinte de décharge 10 et est focalisé, après avoir traversé la fenêtre 16, par un élément de focalisation 44 sur un élément réfléchissant 46 qui réalise une conjugaison de phase. L'élément de focalisation 44 agencé par exemple sous la forme d'une lentille classique comportant un perçage central, la raison de la présence du perçage central 48 étant expliquée ultérieurement. L'élément réfléchissant 46 réalisant une conjugaison de phase est conçu par exemple sous la forme d'une cellule à gaz 50 comportant un volume de gaz 52, dans lequel du gaz 34SF6 est disposé en tant qu'absorbeur résonnant. La cellule à gaz 50 possède deux fenêtres 54 et 56, qui sont réciproquement opposées et sont disposées coaxialement à l'axe optique 22, le champ annulaire de rayonnement 40 de l'amplificateur traversant la fenêtre 56 pour pénétrer dans la cellule à gaz 50 et s'étendant jusqu'à une zone focale 58 qui est située à l'intérieur de

la cellule à gaz 50 de préférence sur l'axe optique 22.

Une réflexion, réalisant une conjugaison de phase, du champ de rayonnement 40 de l'amplificateur, qui arrive dans la direction 42, est possible dans la zone focale 58 lorsqu'un pompage de l'absorbeur résonnant s'effectue dans la zone focale 58, et ce au moyen d'un rayonnement de lumière de pompage 60, qui s'étend le long de l'axe optique 22 et, arrive dans des directions opposées 62 et 64 et est produit grâce au fait qu'une partie de champ du rayonnement de l'oscillateur traverse le miroir de résonateur 24 et le passage 48 formé dans l'élément de focalisation 44 et forme le rayonnement de lumière de pompage 60 qui se propage dans la direction 62 en direction de la cellule à gaz 50 et qui pénètre par la fenêtre 56 dans la cellule à gaz 50, pompe l'absorbeur résonnant dans la zone focale 58, puis traverse la zone focale 58 et sort à nouveau de la cellule à gaz 50 en direction de la fenêtre 54 pour être à nouveau réfléchi en direction de la cellule à gaz 50 dans la direction 64, par un miroir 66 disposé symétriquement par rapport à l'axe optique 22, de sorte que le rayonnement de lumière de pompage 60, qui se propage maintenant également dans la direction 64, pénètre dans la cellule à gaz 50 en traversant la fenêtre 54, puis pompe l'absorbeur résonnant dans la zone focale 58. Le miroir 66 est agencé de telle sorte que sa surface réfléchissante est adaptée à une forme de front d'onde du rayonnement de lumière de

pompage 60.

Ceci conduit, dans l'élément réfléchissant 46, à la production d'un mélange de quatre ondes, qui a en définitive conduit à ce que le champ de rayonnement de l'amplificateur est réfléchi, à phase conjuguée, dans la direction 68 opposée à la direction 42 et sort à nouveau de la cellule à gaz 50 par la fenêtre 58, se propage en direction de l'élément de focalisation 44, puis traverse à nouveau, lors de sa propagation ultérieure, l'enceinte de décharge 10, rencontre la surface extérieure réfléchissante 34 du dispositif Waxicon 30 et est transformé par la surface conique réfléchissant du dispositif Waxicon 30, en un faisceau laser 70 qui possède la section transversale complète et se propage à partir du dispositif Waxicon 30 en direction de l'enceinte de décharge 10, assurément en traversant un diviseur de faisceau de polarisation 72 disposé en avant du miroir de résonateur 26, transversalement par rapport à l'axe optique 22 et forme le

faisceau laser sortant 70.

Pour améliorer le degré de polarisation du rayonnement de la lumière de pompage, en aval du miroir de résonateur 24 est en outre disposé un diviseur de faisceau de polarisation 74, qui, lors de la formation de la fenêtre 54 de la cellule à gaz en tant que plaque k/4, conduit au fait que le rayonnement de lumière de pompage réfléchi 60, qui se propage dans la direction 64, est polarisé perpendiculairement par rapport au rayonnement de lumière de pompage 60 se propageant dans la direction 62, et par conséquent est réfléchi par le diviseur de faisceau de polarisation 74, transversalement par rapport à l'axe optique 62, de sorte que le champ de rayonnement 20 de l'oscillateur est isolé optiquement par rapport au rayonnement de pompage 60 qui se propage dans la direction 64. Une réflexion du rayonnement laser 70 par le diviseur de faisceau de polarisation 72 transversalement par rapport à l'axe optique 22 est possible par le fait que, d'une manière déclenchée par la direction de polarisation, pivotée de 90 , du rayonnement de lumière de pompage 60 qui se déplace dans la direction 64, l'élément réfléchissant 46, qui réalise une conjugaison de phase, renvoie le champ de rayonnement à phase conjuguée 40 de l'amplificateur, qui se propage dans la direction 68, avec une polarisation pivotée à 900 par rapport au champ de rayonnement 40 de l'amplificateur, qui se propage dans la direction 42 de sorte qu'en définitive le rayonnement laser, qui se propage à partir du dispositif Waxicon 30 en direction du diviseur de faisceau de polarisation 72, a une direction de polarisation pivotée de 90 par rapport au

rayonnement laser de l'oscillateur.

L'avantage de la solution selon l'invention doit être vu dans le fait que le champ de rayonnement 20 de l'oscillateur peut être défini grâce à un choix correspondant des miroirs de résonateur 24 et 26 en tant que champ de rayonnement dans le mode fondamental transversal, ce qui a pour effet que le rayonnement 28 de l'oscillateur est également présent dans le mode transversal de base et que par conséquent également le champ de rayonnement 40 de l'amplificateur, dans lequel en raison de la réflexion à phase conjuguée toutes les hétérogénéités et perturbations de phase provoquées par le dispositif Waxicon, la fenêtre 18, l'enceinte de décharge , la fenêtre 16 et le système optique de focalisation 44 se compensent, de sorte que finalement le rayonnement laser sortant 70 sort en dépit d'une amplification, dans le mode

de base transversal.

En outre, le fait de disposer le champ de rayonnement 20 de l'oscillateur presque au centre de l'enceinte de décharge 10 présente l'avantage consistant en ce que, dans cette zone, les influences de perturbation de phase dans le milieu actif pour l'effet laser sont minimales étant donné qu'on se trouve à la distance

maximale des électrodes 12, 14.

Dans un second exemple de réalisation, représenté sur la figure 3, les parties, qui sont identiques à celles du premier exemple de réalisation, sont désignées par les mêmes chiffres de référence de sorte qu'en ce qui les concerne on se référera entièrement aux indications données

pour le premier exemple de réalisation.

Contrairement au premier exemple de réalisation, dans le cas du second exemple de réalisation, il est prévu dans la cellule à gaz 50 un isolateur autre que l'absorbeur résonnant, à savoir le 32FS6 ce qui rend nécessaire un décalage de la longueur d'onde du laser de 10,59 Mm à

,49 Nm.

Ceci requiert un accord particulier des longueurs d'onde dans le cas du champ de rayonnement 20 de l'oscillateur. Pour cette raison, à la place du miroir de résonateur 26, on prévoit un réseau de découplage 80, avec laquelle un réglage des longueurs d'onde du champ de

rayonnement 20 de l'oscillateur est possible.

Le réseau de découplage 80 réfléchit alors le faisceau laser 28 de l'oscillateur transversalement par rapport à l'axe optique 22 de sorte que trois miroirs de renvoi 82, 84 et 86 sont nécessaires pour guider à nouveau le faisceau laser 28 de l'oscillateur parallèlement à l'axe optique et amener ce dernier à traverser le diviseur de faisceau de polarisation 72 et à rencontrer le dispositif

Waxicon 30.

Par ailleurs, le second exemple de réalisation est agencé de la même manière que le premier exemple de réalisation. Dans un troisième exemple de réalisation représenté sur la figure 4 les parties, qui sont identiques à celles des second et premier exemples de réalisation, sont désignées par les mêmes chiffres de référence, de sorte qu'en ce qui concerne la forme de réalisation de ces parties, on se référera complètement aux indications

concernant ces exemples de réalisation.

Contrairement aux premier et second exemples de réalisation, l'élément de focalisation 44' n'est pas une lentille, mais un dispositif Waxicon 90, qui, lors de l'irradiation dans la cellule à gaz 50 produit un foyer linéaire, comme cela est décrit dans la publication de Scott et al., Optical Engineering, décembre 1992, vol. 31, N0 12, pages 2640-2643. Dans la zone de ce foyer linéaire 92 et à l'intérieur de la cellule à gaz 50 il se produit alors, de façon connue, un mélange de quatre ondes, comme cela a également été décrit de façon détaillée en référence au premier exemple de réalisation, le foyer linéaire 92 présentant l'avantage consistant en ce qu'une interaction le long de ce foyer linéaire est meilleure que dans le premier exemple de réalisation, en raison de la plus grande

longueur d'interaction.

Dans un quatrième exemple de réalisation, représenté sur la figure 5, les parties, qui sont identiques à celles des premier et second exemples de réalisation, sont également désignés par les mêmes chiffres de référence. Contrairement aux exemples de réalisation précédent, aucune cellule à gaz séparé n'est plus nécessaire pour le mélange de quatre ondes. Au contraire, le mélange de quatre ondes s'effectue dans le milieu actif pour l'effet laser, qui est présent dans l'enceinte de décharge 10. A cet effet le dispositif Waxicon 30' est agencé de telle sorte qu'il focalise le champ de rayonnement 40' de l'amplificateur sur l'axe optique, et ce dans une zone focale 100, qui est située sur l'axe optique 22, et ce à l'intérieur de l'enceinte de décharge 10, de sorte que le mélange de quatre ondes s'effectue de façon connue dans la zone focale 100, qui est également traversée par le champ de rayonnement 20 de l'oscillateur, auquel cas le champ de rayonnement 40' de l'amplificateur, qui se propage maintenant dans la direction 42 vers l'axe optique 22, est réfléchi à phase conjuguée dans la zone focale 100 et se propage à nouveau dans la direction opposée 68 en

direction du dispositif Waxicon 30'.

En outre, dans le quatrième exemple de réalisation, la fenêtre 18 de l'enceinte de décharge 10 peut être également réalisée sous la forme d'une plaque k/4 de manière à appliquer également une rotation de 90 à la polarisation du champ de rayonnement réfléchi à phase

conjuguée 40' de l'amplificateur.

Dans le cas de la solution selon l'invention, on peut utiliser comme gaz laser, en dehors du CO2, également

du Ar, Xe ou CO.

En outre, en dehors de 32SF6 ou 34SF6, on peut également utiliser du BC13 en tant que milieu absorbant résonnant ou des mélanges de ces gaz en tant que milieux

réalisant une réflexion à phase conjuguée.

Claims (22)

REVENDICATIONS

1. Laser comportant un oscillateur-maître, dont le champ de rayonnement traverse un premier milieu actif pour l'effet laser et à partir duquel un faisceau laser de l'oscillateur peut être découplé, un amplificateur, qui amplifie le faisceau laser de l'oscillateur et dont le champ de rayonnement traverse un second milieu actif pour l'effet laser tout d'abord dans une direction et, après réflexion sur un milieu réalisant une conjugaison de phase, dans la direction inverse et produit un faisceau laser, qui sort avec un mode défini par le faisceau laser de l'oscillateur, caractérisé en ce que le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur est mis en forme à partir du faisceau laser (28) de l'oscillateur à l'aide d'un système optique (30) de formation d'images de telle sorte que ce champ de rayonnement s'étend sur plusieurs côtés de l'axe optique (22) défini par le faisceau laser

(28) de l'oscillateur.

2. Laser selon la revendication 1, caractérisé en ce que le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur est agencé avec une forme annulaire en coupe transversale et entoure l'axe optique (22) du faisceau laser (28) de l'oscillateur.

3. Laser selon l'une des revendications 1 ou 2,

caractérisé en ce que le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur est parallèle à l'axe optique (22) du

faisceau laser (28) de l'oscillateur.

4. Laser selon l'une quelconque des revendications

1 à 3, caractérisé en ce que le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur est disposé symétriquement par rapport à

l'axe optique (22) du faisceau laser (28) de l'oscillateur.

5. Laser selon la revendication 4, caractérisé en ce que le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur est disposé avec une symétrie de révolution par rapport à l'axe

optique (22) du faisceau laser (28) de l'oscillateur.

6. Laser selon l'une quelconque des revendications

1 à 5, caractérisé en ce que l'axe optique (22) du champ de rayonnement (20) de l'oscillateur et l'axe optique du champ

de rayonnement (40) de l'amplificateur sont confondus.

7. Laser selon la revendication 6, caractérisé en ce que le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur et le champ de rayonnement (20) de l'oscillateur se chevauchent sur leur étendue dans la direction de l'axe

optique (22).

8. Laser selon la revendication 7, caractérisé en ce que le champ de rayonnement (20) de l'oscillateur traverse, dans la direction de l'axe optique (22), le champ

de rayonnement (40) de l'amplificateur.

9. Laser selon l'une quelconque des revendications

1 à 8, caractérisé en ce que le premier milieu actif pour l'effet laser et le second milieu actif pour l'effet laser

sont formés par le même milieu.

10. Laser selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier milieu actif pour l'effet laser et le second milieu actif pour l'effet laser sont disposés dans

le même volume d'excitation (10).

11. Laser selon l'une quelconque des revendications

1 à 10, caractérisé en ce que le faisceau laser (28) de l'oscillateur et le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur sont couplés par un dispositif dit Waxicon (30).

12. Laser selon l'une quelconque des revendications

1 à 11, caractérisé en ce que le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur est focalisé par un élément de focalisation (44) sur le milieu (52) réalisant une

conjugaison de phase.

13. Laser selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément de focalisation (44) produit une zone focale (58) située à l'intérieur de la distribution de

lumière de pompage.

14. Laser selon l'une quelconque des revendications

1 à 12, caractérisé en ce que l'élément de focalisation (44') est agencé de manière à produire un foyer linéaire (92).

15. Laser selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'élément de focalisation (44') est un dispositif

dit Axicon.

16. Laser selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur et le champ réfléchi à phase conjuguée (42) de l'amplificateur traversent les mêmes

éléments optiques (18, 10, 16, 44, 50).

17. Laser selon la revendication 15, caractérisé en ce que le champ de rayonnement (40) réfléchi à phase conjuguée de l'amplificateur, traverse également le système optique (30) de formation d'images entre le faisceau laser (28) de l'oscillateur et le champ de rayonnement (40) de l'amplificateur.

18. Laser selon l'une quelconque des revendications

1 à 17, caractérisé en ce qu'un absorbeur résonnant (52) avec un mélange de quatre ondes travaille en tant que

milieu réalisant une conjugaison de phase.

19. Laser selon l'une quelconque des revendications

1 à 18, caractérisé en ce que le milieu (52) réalisant une conjugaison de phase est pompée par un rayonnement de

pompage (60) découplé de l'oscillateur-maître.

20. Laser selon l'une quelconque des revendications

1 à 19, caractérisé en ce que le rayonnement de pompage (60) est découplé de l'oscillateur-maître, sur un côté qui est situé à l'opposé du côté du découplage du faisceau

laser (28) de l'oscillateur.

21. Laser selon l'une quelconque des revendications

18 à 20, caractérisé en ce que le pompage du milieu (52), qui réalise une conjugaison de phase, s'effectue au moyen d'un rayonnement de pompage (60) qui s'étend dans des directions opposées, la direction de polarisation des

rayonnements de pompage (60), qui s'étend dans une direction réciproquement opposée, étant pivoté de 900.

22. Laser selon l'une quelconque des revendications

1 à 21, caractérisé en ce que le milieu, qui réalise la conjugaison de phase, est formé par le milieu actif pour

l'effet laser de l'oscillateur-maître.