FR2833417A1 - Resonateur optique en anneau sans surface, appareil de telecommunication et/ou de projection video correspondant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un résonateur (250, 450) optique en anneau sans surface, le résonateur comprenant une pluralité de modules, chacun des modules comprenant lui-même des moyens de séparation de polarisation (251, 470, 471) d'un faisceau incident suivant une base de polarisation ( (x, y), (x, z) ), un premier et un deuxième bras, l'un des bras comprenant des moyens de redirection et de basculement (214, 213, 234, 233) d'un faisceau de sortie, ledit résonateur comprenant, en outre, dans au moins un des modules, des moyens d'amplification (215, 225, 205) d'au moins un faisceaux de sortie situés, sur le trajet du ou des faisceaux à amplifier, entre les moyens de séparation de polarisation et les moyens de redirection et de basculement appartenant au bras concerné.

Description

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Résonateur optique en anneau sans surface, appareil de communication et/ou de projection vidéo correspondant.

La présente invention se rapporte au domaine des lasers.

Plus précisément, l'invention concerne les composants lasers en anneau.

Un laser est un oscillateur optique. Comme tous les oscillateurs, il est composé d'un amplificateur et d'une boucle de contre-réaction adaptée.

Dans le cas d'un laser, l'amplificateur est constitué d'un milieu susceptible d'amplifier (par émission stimulée) l'émission spontanée. Ceci signifie que si un pinceau lumineux traverse une telle source, il en sort avec une intensité plus grande que celle qu'il avait en entrant.

La boucle de contre-réaction est constituée d'une cavité optique résonante.

Celle-ci est constituée de miroirs agencés de telle manière que la lumière circule entre eux et y reste comme dans un réservoir.

L'effet laser et ses caractéristiques (intensité, polarisation, longueur d'onde d'émission, largeur de raie...) sont le résultat de l'adéquation entre ces deux principaux éléments que sont le milieu amplificateur et le résonateur optique.

On connaît des lasers comprenant des cavités optiques utilisées de type deux miroirs (par exemple, un interféromètre de Fabry-Perot). Un tel résonateur conduit à la génération d'une onde stationnaire à l'intérieur de la cavité. Ceci aura pour première conséquence d'apporter une saturation non uniforme au milieu amplificateur (périodicité À/2 où A représente la longueur d'onde du signal lumineux amplifié). Cet effet est conventionnellement connu sous le vocable anglais de spatial hole buming . Il présente des inconvénients, notamment, une diminution des performances de l'oscillateur tant en intensité qu'en terme de stabilité de l'émission (bruit d'amplitude, bruit de phase, bruit de partition correspondant à des sauts de modes).

La solution à ce problème est apportée traditionnellement en utilisant une cavité résonante en anneau présentée en regard des figures la et lb.

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La figure la présente une cavité en anneaux sans diode optique. Cette cavité est formée de trois miroirs 100 à 102, placés au sommet d'un triangle équilatéral et orientés de sorte qu'un faisceau lumineux 103 soit successivement réfléchi par les trois miroirs et traverse un milieu amplificateur 106 situé entre les miroirs 101 et 102. Selon le mode de réalisation de la figure la, le faisceau lumineux 103 peut suivre les deux sens de parcours possibles de la cavité et deux faisceau 107 et 108 émergent du miroir Ms 102.

La figure Ib illustre une variante d'une cavité qui comprend les mêmes éléments que la cavité de la figure la et, en outre, une diode optique 109 placée, par exemple, entre le milieu amplificateur 106 et le miroir 112 et favorisant un sens de parcours de la cavité (onde progressive à l'intérieur du résonateur). Selon cette variante, on obtient en sortie 112 un seul faisceau émergent 117 d'intensité totale égale à la somme des intensités des deux faisceaux 107 et 108.

L'introduction de la diode optique est possible du fait de la taille géométrique donnée au milieu amplificateur. En effet, pour optimiser le gain de l'amplificateur, on taille celui-ci à angle de Brewster dans le but de favoriser un axe de polarisation rectiligne de la lumière laser. Autrement dit, on fixe un axe de quantification pour le milieu amplificateur.

Néanmoins, ces cavités en anneaux présentent plusieurs inconvénients, notamment : elles possèdent une cavité étendue ce qui est néfaste à la compacité de ces structures et à leur stabilité ; en outre, la configuration du résonateur ne permet que difficilement un pompage du milieu amplificateur longitudinalement.

On connaît également des résonateurs en anneaux microchips monolithiques qui présentent l'avantage d'une compacité supérieure.

Cependant, ces derniers présentent l'inconvénient de permettre une puissance émise modeste (autour de 100 mW).

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En outre, pour la plupart d'entre eux, il est impossible d'introduire des éléments dans la cavité dans un but de sélection ou dans un but actif (génération d'harmoniques ou fonctionnement impulsionnel grâce à un Q-switch passif).

On connaît également un résonateur décrit dans les documents écrits par M. Mac Donald,. T. Grad, J. Balmer et H. Weber intitulés respectivement Configuration Q-Switching in a diode pumped multirod Variable configuration resonator (ou littéralement, en français, commutateur de Q dans un résonateur à configuration variable , Q étant un facteur de qualité du résonateur appelé également facteur de surtension) publié dans la revue IEEE Journal of Quantum Electronics , Vol. 34, ? 2 de février 1998 et un résonateur en anneau sans surface illustré dans le document Efficient polarised output from end-pumped multirod resonators (ou sortie efficace polarisée de résonateurs à barreaux multiples pompés en français) publié dans la revue Optics Communications , Vol. 160 (1999) du 15 février 1999 et éditée par Elsevier.

La cavité décrite dans le premier de ces documents et illustrée en regard de la figure 1 c est une cavité à ondes progressives reposant sur une cavité comprenant : un séparateur de polarisation 180 ;

trois miroirs 152, 162 et 172 associés chacun à une lame quart d'onde respectivement 154,164 et 174, un cristal laser respectivement 153,
163 et 173 étant inséré entre chaque miroir et la lame quart d'onde associée ; une sortie 182 ; et un interrupteur 181 placé entre le séparateur 180 et la sortie 182.

Les miroirs 152 et la sortie 182, d'une part, et les niroirs 162 et 172, d'autre part, forment les branches d'une croix ayant pour intersection le séparateur 180.

Par ailleurs, des pompes 151,161 et 171 alimentent la cavité via respectivement les miroirs 152,162 et 172.

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Cette configuration ne comprend pas de lame quart d'onde entre le séparateur 180 et la sortie 182. Ainsi, cet article ne divulgue pas un résonateur en anneau. En revanche, selon la variante décrite dans le second article cité précédemment, une lame J4 est introduite. Ainsi, cet agencement permet l'obtention d'une cavité en"anneau" (anneau sans surface). Il est à noter que cette structure ne nécessite en aucune façon l'insertion d'une diode optique (association d'un rotateur de faraday et d'une lame cristalline pourvue d'activité optique) afin de privilégier un sens de parcours pour obtenir un gain maximum sur un des trajets. En effet, ce composant est nécessaire dans le cas d'un laser en anneau traditionnel où les faisceaux correspondant aux deux trajets possibles ne permettent pas la superposition des faisceaux émergents.

Cependant, cette technique présente l'inconvénient de permettre un fonctionnement avec un bon rendement, uniquement avec des milieux amplificateurs isotropes.

L'invention selon ses différents aspects a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.

Plus précisément, un premier objectif de l'invention est de fournir un résonateur permettant une grande puissance d'émission, par exemple de l'ordre de 1 Watt, tout en ayant un bruit réduit.

Un autre objectif de l'invention est de mettre en oeuvre un résonateur permettant une grande variété de longueur d'onde d'émission notamment en bande étroite si la cavité est étendue et en bande plus large, si la cavité est compacte.

L'invention a également pour objectif de fournir un résonateur laser permettant des cavités de longueur courte.

Un objectif de l'invention est également de permettre l'introduction et l'utilisation optimale de milieux optiquement anisotropes que ce soient des milieux amplificateurs ou des cristaux non linéaires pour la génération d'harmoniques (ces harmoniques n'étant pas nécessairement supérieures, puisqu'elles peuvent être additionnées ou soustraites).

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Un objectif complémentaire de l'invention est de fournir un résonateur utilisable pour des applications variées.

En outre, l'invention a aussi pour objectif de permettre une configuration optimisée pour un pompage longitudinal.

De plus, l'invention a pour objectif de permettre un résonateur possédant une structure compacte.

Dans ce but, l'invention propose un résonateur optique en anneau permettant à au moins un faisceau optique de circuler à l'intérieur du résonateur en formant un anneau de surface nulle, le résonateur comprenant une pluralité de modules, chacun des modules comprenant lui-même : des moyens de séparation de polarisation, suivant une base de polarisation, d'un faisceau incident entrant dans le module ; un premier bras ; et un deuxième bras ; les moyens de séparation étant adaptés à séparer : une première composante du faisceau incident orientée suivant une première direction de la base de polarisation en formant un premier faisceau de sortie émis vers le premier bras ; et une seconde composante du faisceau incident orientée suivant une deuxième direction de la base de polarisation en formant un deuxième faisceau de sortie émis vers le deuxième bras ; au moins un des premier et deuxième bras comprenant des moyens de redirection et de basculement du premier ou deuxième faisceau de sortie respectivement, les moyens de redirection et de basculement étant adaptés à rediriger le premier ou deuxième faisceau de sortie vers les moyens de séparation et à changer la direction de la polarisation du premier ou deuxième faisceau de sortie pour former un faisceau incident entrant dans un autre des modules ; le résonateur étant remarquable en ce qu'il comprend, en outre, dans au moins un des modules, des moyens d'amplification d'au moins un des premier et deuxième faisceaux de sortie dit au moins un faisceau à amplifier, les moyens

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d'amplification étant adaptés à être associés à des moyens de pompages longitudinaux ou transversaux et étant situés, sur le trajet du au moins un faisceau à amplifier, entre les moyens de séparation de polarisation et les moyens de redirection et de basculement appartenant au bras concerné.

Ainsi, l'invention peut être mise en oeuvre avec un pompage longitudinal ce qui permet une bonne efficacité (par exemple de l'ordre de 30 à 40%) en termes de bilan optique et de rendement. En outre, la configuration du résonateur est optimisée pour un pompage longitudinal des différents milieux actifs. De cette manière, l'invention permet d'obtenir aisément des puissances supérieures à un Watt.

De plus, le milieu amplificateur est parcouru dans un sens par une onde polarisée rectilignement et au retour par une onde de même nature mais polarisée perpendiculairement. En conséquence le milieu amplificateur présentera un gain optimum pour chacun de ces sens de parcours.

Le résonateur permet également une mise en oeuvre avec une cavité courte, ce qui a pour conséquences : une possibilité de largeur de raie laser assez importante, ce qui est favorable à une utilisation du type pompage d'un laser Raman possédant une émission assez large ; et - un faible nombre de modes longitudinaux, ce qui associé à l'absence de
HSB donnera un bruit de partition réduit, d'où une stabilisation plus simple qu'avec une structure laser à onde stationnaire.

Le résonateur obtenu selon l'invention peut posséder, en outre, une structure compacte : hors système de pompage la structure laser solide peut notamment tenir dans le volume d'un paquet de cigarettes.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que les moyens de séparation comprennent un cube séparateur de polarisation.

Le cube séparateur de polarisation peut être spécifié large bande , c'est- à-dire qu'il séparera les polarisations dans un large domaine spectral. Un tel cube

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séparateur de polarisation large bande pourra avantageusement être utilisé dans le cas d'un résonateur à longueurs d'onde multiples.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que les moyens de séparation comprennent lame semi-transparente à séparation de polarisation.

On note que la lame semi-transparente utilisée est notamment constituée d'un système pelliculaire.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que lesdits moyens de séparation sont communs à l'ensemble desdits modules.

Ainsi, l'invention permet une mise en oeuvre très compacte et impie à mettre en oeuvre.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que l'ensemble des modules comprend au moins deux sous-ensembles, tous les modules d'un même sous-ensemble de modules partageant des moyens de séparation communs.

Ainsi, le résonateur peut être mis en oeuvre sous forme d'une structure cascadée pour permettre, notamment, une plus grande puissance d'émission.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que lesmoyens de redirection et de basculement de polarisation comprennent : un miroir positionné pour réfléchir le premier ou deuxième faisceau de sortie ; et des moyens de déphasage du premier ou deuxième faisceau de sortie ; de sorte que le premier ou deuxième faisceau de sortie soit : - d'abord déphasé d'un angle égal à n/2 radians par les moyens de déphasage ; puis réfléchi par lemiroir ; et - enfin déphasé à nouveau d'un angle égal à ri,/2 radians par les moyens de déphasage.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que les moyens de déphasage comprennent une lame quart d'onde.

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Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que lesmoyens de déphasage comprennent un rhomboèdre de Fresnel.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que lemiroir est concave.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en que le miroir est plat.

Ainsi, un miroir mis en oeuvre dans le résonateur peut être : - concave avec un rayon de courbure permettant de garantir une bonne stabilité, notamment pour les cavités de grande taille ; ou - plat pour une mise en oeuvre particulièrement bien adaptée aux résonateurs de petite taille cavité notamment de longueur totale inférieure à 1 cm.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que les moyens d'amplification comprennent un matériau anisotrope possédant des axes de polarisations propres correspondants aux directions de la base de polarisation.

Ainsi, l'invention permet de grandes puissances d'émission et une bonne efficacité les faisceaux optiques traversant le milieu amplificateur anisotrope dont les axes de polarisations propres correspondent aux directions de polarisation respectivement dans chacun des deux sens de propagation du signal optique.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que le matériau anisotrope appartient au groupe comprenant : les cristaux anisotropes ; et les verres présentant du dichroisme.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que le matériau anisotrope appartient au groupe comprenant : les matériaux de type Nd : YAP ; les matériaux de type Nd : YV04 ; et les matériaux de type Er : YAP.

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Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que les moyens d'amplification comprennent un matériau isotrope.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que le matériau isotrope appartient au groupe comprenant : les cristaux isotropes ; et les verres phosphates codopés Er : Yb.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que le matériau isotrope est de type Nd : YAG.

Ainsi, l'invention autorisant un grand choix de matériaux amplificateurs compatibles avec un pompage longitudinal et/ou transverse permet d'optimiser le résonateur en fonction de l'application recherchée et notamment permet de choisir une ou plusieurs longueurs d'onde d'émission.

Par exemple, dans le cas particulier de l'utilisation d'un cristal Nd : YAP (avec une application potentielle pour le pompage de laser Raman), suivant la taille des cristaux deux longueurs d'ondes 1064 et 1079 nm peuvent être émises.

Par agencement et orientation des milieux amplificateurs et l'utilisation de rhomboèdres de Fresnel (équivalent à une lame Quart d'onde large bande), un laser à deux longueurs d'ondes peut être mis en oeuvre.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que le résonateur comprend, en outre, dans au moins un des modules, des moyens pour favoriser un sens de propagation des premier et deuxième faisceaux de sortie dans le bras concerné.

Ainsi, on peut favoriser un sens de propagation, par exemple, en mettant en oeuvre dans un résonateur selon l'invention comprennent ne diode optique ce qui procure une haute stabilité du résonateur.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que le résonateur comprend, en outre, dans au moins un des modules, des cristaux non linéaires aptes à engendrer un faisceau possédant des harmoniques, à partir d'un des au moins un faisceau optique traversant les cristaux non linéaires.

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Ainsi, les cristaux non linéaires étant sensibles à la polarisation, l'invention permet une génération d'harmoniques (par exemple pour un résonateur doubleur ou tripleur de fréquence) simple et efficace à mettre en oeuvre, le faisceau émis étant unidirectionnel.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce que le résonateur comprend, en outre, dans au moins un des modules, un élément appartenant au groupe comprenant : les interféromètres de Fabry-Perot ; les étalons de Fabry-Perot ; les modulateurs ; et les absorbants saturables.

Ainsi, on peut insérer dans la cavité d'un résonateur selon l'invention (notamment dans un bras qui serait dépourvu de milieu amplificateur) différents éléments adaptés à certaines applications, en particulier : - un interféromètre de Fabry-Perot, par exemple, en cas de nécessité avérée de rendre le laser monomode longitudinal ; des cristaux non linéaires pour différentes applications, par exemple, pour la génération intra-cavité d'harmoniques ; des modulateurs électro-optique ou acoustico-optiques permettant de nombreuses applications notamment dans le domaine des télécommunications ou la réalisation de lasers impulsionne1s en mode déclenché ou en mode bloqué. d'un absorbant saturable notamment pour un interrupteur de type Qswitch passif.

Selon une caractéristique particulière, le résonateur est remarquable en ce qu'il comprend des moyens de séparation de polarisation, suivant une base de polarisation, d'un faisceau incident et quatre bras, lesmoyens de séparation étant adaptés à séparer les composantes d'un faisceau incident en provenance d'un des bras de sorte que :

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- le faisceau incident est réfléchi par les moyens de séparation, pour être émis vers un premier bras parmi les bras lorsque la polarisation du faisceau incident est orientée suivant une première direction de la base de polarisation ; et - le faisceau incident est transmis sans subir de réflexion à travers les moyens de séparation pour être émis vers un deuxième bras parmi les bras, le deuxième bras étant distinct du premier bras, lorsque la polarisation dufaisceau incident est orientée suivant une deuxième direction de la base de polarisation ; chacun des bras comprenant des moyens de redirection du faisceau incident en provenance des moyens de séparation, lesdits moyens de redirection et de basculement étant adaptés à rediriger le faisceau incident vers les moyens de séparation et à changer la direction de la polarisation dufaisceau incident, le résonateur comprenant, en outre, dans au moins trois des bras, des moyens d'amplification du faisceau incident dit faisceau à amplifier, les moyens d'amplification étant adaptés à être associés à des moyens de pompages longitudinaux ou transversaux et étant situés, sur le trajet du faisceau à amplifier, entre les moyens de séparation de polarisation et les moyens de redirection et de basculement appartenant au bras concerné.

L'invention concerne également un appareil de télécommunication, remarquable en ce qu'il comprend un résonateur tel que décrit précédemment.

Un tel résonateur (si, notamment, il est puissant) pourra notamment être utilisé pour pomper des amplificateurs à fibre optique, par exemple, de type amplificateur Raman ou laser Raman ainsi que pour des amplificateurs à fibres dopées Erbium. Le choix de l'amplificateur dépend de la longueur d'onde délivrée par le résonateur.

De plus, l'invention concerne un appareil de projection vidéo, remarquable en ce qu'il comprend un résonateur tel que décrit précédemment.

Ainsi, un appareil de projection vidéo peut être équipé de résonateurs laser, selon l'invention, de couleur respectivement rouge, vert et bleu (correspondant

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aux couleurs primaires vidéo et obtenues à l'aide d'un résonateur comprenant des matériaux amplificateurs anisotropes et des doubleurs ad-hoc correspondant aux couleurs désirées) compacts. Un tel appareil équipé de résonateurs délivrant approximativement 1,5 Watt par couleur peut ainsi permettre une projection de haute qualité sur un écran de type cinéma.

Les avantages des appareils de télécommunication et vidéo-laser sont les mêmes que ceux du résonateur optique, ils ne sont pas détaillés plus amplement.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - les figures la à lc présentent des résonateurs optiques connus en eux- mêmes ; - la figure 2 illustre un synoptique de résonateur optique à quatre bras conforme à l'invention selon un mode particulier de réalisation ; - la figure 3 illustre un schéma de principe d'un cube séparateur de polarisation et d'un bras mis en oeuvre dans le résonateur de la figure 2 ; et - la figure 4 décrit une variante de résonateur comprenant plusieurs cubes séparateurs de polarisation et six bras, conforme à l'invention selon un mode particulier de réalisation.

Le principe général de l'invention repose sur la mise en oeuvre d'un résonateur dans lequel une onde ou deux ondes contra-propagatives et de polarisations rectilignes perpendiculaires l'une par rapport à l'autre, le faisceau optique étant divisé en deux chemins optiques fictifs formant un anneau sans surface.

Le résonateur comprend un ou plusieurs moyens de séparation de polarisation, par exemple de type cubes ou lames semi-transparentes séparateurs

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de polarisation et des bras dont certains comprennent eux mêmes des moyens de redirection et de basculement de la polarisation, des moyens d'amplification étant insérés entre les moyens de séparation de polarisation et des moyens de redirection et de basculement de la polarisation.

Ainsi, par exemple, un faisceau incident pénètre dans un cube séparateur, sa polarisation étant notamment telle qu'il traverse le cube. A la sortie du cube séparateur, le faisceau optique polarisé est amplifié par des moyens d'amplification (matériaux de cristal anisotropes comprenant des axes propres de polarisation orientés selon la base de polarisation du cube pour une efficacité maximale ou autres matériaux isotropes) avant d'être réfléchi et de subir un basculement perpendiculaire de sa polarisation sur les moyens de redirection et de basculement. Le faisceau réfléchi est alors amplifié de nouveau dans les moyens amplificateurs avant de pénétrer dans le cube séparateur. Sa polarisation ayant été basculée perpendiculairement par rapport au faisceau incident, il sera réfléchi dans une direction imposée par le cube, qui, par exemple, fait un angle de 90 par rapport à la direction incidente.

Le mécanisme de traversée du cube ou réflexion sur le cube, amplification et redirection/basculement de polarisation est réitérée à l'intérieur de la structure.

Le faisceau est donc amplifié.

Le mode de réalisation du résonateur permet un grand choix des matériaux d'amplification qui peuvent être isotropes ou anisotropes avec des axes de polarisation dépendant de la base de polarisation des moyens de séparation de polarisation, les matériaux étant, par exemple, choisis en fonction du gain désiré.

La figure 2 illustre un synoptique de résonateur optique 250 selon l'invention.

Le résonateur 250 ayant une forme de croix comprend : - un cube séparateur de polarisation 251 placé au centre de la croix ; et quatre bras 206,216, 226 et 236 formant les branches de la croix.

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Le cube 251 définissant une base de polarisation (xv) ou (x, z) (les vecteurs, sont ici représentés en gras et en italique) est orienté de sorte qu'un faisceau incident entrant dans le cube avec une polarisation : dans le plan (défini par des axes y, z selon la base de polarisation) suivant le schéma est réfléchi dans une direction formant un angle de
90 avec le faisceau incident ; et dans une direction perpendiculaire au plan suivant le schéma (définie par un axe x selon la base de polarisation) traverse le cube 251.

L'espace vectoriel des états de polarisation est de dimension 2. Il est toujours dans le plan orthogonal à la direction de propagation. Ainsi, deux directions de propagations sont représentées en regard de la figure 2 : l'une verticale , correspondant à une propagation suivant l'axe z dans un sens positif ou négatif (aller et retour), la base de polarisation associée étant (x, y) avec un faisceau polarisé suivant la direction x passant par le cube et un faisceau polarisé suivant la direction y réfléchi ; et l'autre horizontale correspondant à une propagation suivant l'axe y, la base de polarisation associée étant (x, z) avec un faisceau polarisé suivant la direction x passant par le cube et un faisceau polarisé suivant la direction z réfléchi
Les trois premiers bras 206,216 et 226 comprennent chacun, placés successivement suivant un des axes y ou z correspondant, en partant du point le plus proche du cube 251 : - une zone d'amplification ou barreau avec milieu actif amplificateur
205,215 et 225 respectivement ; - une lame quart d'onde 204,214 et 224 respectivement ; et - un miroir 203,213 et 223 respectivement.

Chacune des zones d'amplification 205,215 et 225 comprend un matériau isotrope (par exemple verre, polymère ou cristal isotrope) ou un matériau anisotrope (notamment cristal anisotrope) possédant des axes de polarisation

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propres ou dits privilégiés par rapport à la direction de propagation de la lumière confondus : - avec les axes x et y si la propagation se fait suivant l'axe z ; et avec les axes x et z si la propagation se fait suivant l'axe y.

Chacune des zones d'amplification 205,215 et 225 peut être pompée transversalement ou longitudinalement (dans ce cas, comme représenté sur la figure 2, les pompes 200,210 et 220 (par exemple de type diodes laser) associées respectivement aux zones d'amplification 205,215 et 225 et dont les longueurs d'ondes sont adaptées aux milieux amplificateurs sont externes au résonateur 250, le signal de pompe traversant respectivement les miroirs 203,213 et 223 selon des techniques bien connues de l'homme du métier).

On note que les miroirs 203,213 et 223 ont des coefficients de réflexion égaux à 100% pour le signal intracavité et des coefficients de transmission de 100% pour le signal de pompe.

Le quatrième bras 236 comprend placé successivement suivant l'axe z : une zone libre 235 ; et - une lame quart d'onde 234 ; et - un miroir de sortie 233 partiellement transparent permettant l'émission d'un faisceau émis 237.

Selon une première variante non représentée, les lames quart d'ondes 204, 214,224 et 234 peuvent être remplacée par des rhomboèdres de Fresnel.

Selon une deuxième variante non représentée, le cube peut être remplacé par une lame semi-réfléchissante placée en diagonale suivant les axes y et z et parallèle à l'axe x, de sorte qu'elle laisse passer un faisceau polarisé suivant l'axe x et réfléchisse suivant un angle de 90 un faisceau polarisé suivant l'un des axes youz.

Selon une troisième variante non représentée, la zone libre 235 comprend : un milieu amplificateur pompé transversalement, permettant un gain plus important du résonateur ;

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- un interféromètre de Fabry-Perot pour, par exemple, rendre le laser monomode longitudinal ; des cristaux non linéaires permettant la génération d'harmoniques ; des modulateurs électro-optique ou acoustico-optiques ; et/ou d'un absorbant saturable notamment pour un interrupteur de type Qswitch passif
Pour la génération d'harmoniques intra-cavité, on utiliser, par exemple, un couple milieu amplificateur Nd : YAG associé à niobate de potassium (KNb03).

Ce cristal est bien adapté car il possède un seuil de dommage élevé et une grande efficacité.

Dans le cas d'un doublage, dit de type 1 où la fréquence double émerge polarisée perpendiculairement à la polarisation su signal à la fréquence fondamentale qui lui a donné naissance, KNb03 offre l'avantage d'avoir un indice suivant la direction de la polarisation fondamentale qui est quasi-égale à celui du Nd : YAG ce qui aura pour effet de diminuer les pertes.

On notera que dans ce type de doublage, il y a nécessairement une onde fondamentale polarisée rectilignement d'où l'avantage d'introduire un tel dispositif de doublage dans une portion de cavité où règnent des polarisations rectilignes, ce qui est le cas dans le résonateur 250.

On a également représenté sur la figure 2, un faisceau optique sur un sens de parcours. Pour des raisons tenant à la bonne compréhension du montage présenté en regard des figures 2 et suivantes, le parcours du signal composé de deux ondes contra-propagatives et de polarisations rectilignes perpendiculaires l'une par rapport à l'autre est divisé en deux chemins optiques fictifs positionnés arbitrairement de part et d'autre des axes optiques réels 207 et 227 de la cavité.

Dans la réalité, ces chemins optiques fictifs sont confondus avec les axes réels.

Une polarisation rectiligne perpendiculaire au plan de la figure, c'est-à-dire suivant l'axe x a été notée à l'aide d'une croix 241 dans un cercle alors qu'une flèche 240 correspond à une polarisation rectiligne parallèle au plan de la figure.

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Le sens de propagation des ondes électromagnétiques polarisées rectilignes notées et représentées sur la figure 2 a été choisi arbitrairement. Ceci n'a pas d'importance car aucun dispositif de diode optique (insertion possible dans le bras 236) n'est présent. De ce fait, deux ondes contra-propagatives sont présentes. Seules les polarisations sont à prendre en compte (bien qu'en totale cohérence avec le sens choisi).

L'espace clos (plan optique) matérialisé par les miroirs d'extrémité 203, 213,223 et 233 ramenés sur ces axes optiques réels 207 et 227 définit le parcours global (en croix) des deux ondes progressives entretenues dans le résonateur.

Compte tenu de ce qui précède, cette configuration particulière laisse apparaître la notion de configuration dite en anneau sans surface ).

Compte tenu des propriétés de polarisation des différents éléments du résonateurs 250, un faisceau optique suit, suivant un sens particulier, le parcours suivant : en partant, par exemple, de la lame 204, un premier faisceau 201 orienté suivant l'axe z et polarisé suivant l'axe x est amplifié par le milieu 205 pompé par la pompe 200 ; ensuite, il traverse le cube 251 pour être amplifié par le milieu 215 pompé par la pompe 210 ; - puis, il traverse la lame 214, acquiert une polarisation circulaire et est réfléchi par le miroir 213, traverse à nouveau la lame 214, sa polarisation étant alors rectiligne suivant l'axe y et le faisceau étant référencé 211 ; le faisceau 211 à nouveau amplifié par le milieu 215 entrant dans le cube 251 est réfléchi suivant l'axe y et acquiert une polarisation rectiligne suivant l'axe z (faisceau 225) ; ensuite, le faisceau 225 est amplifié par le milieu 225 pompé par la pompe 220, traverse la lame 224, acquiert une polarisation circulaire et est réfléchi par le miroir 223, traverse à nouveau la lame 224, sa

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polarisation étant alors rectiligne suivant l'axe z et le faisceau étant référencé 221 ; - le faisceau 221 à nouveau amplifié par le milieu 225 traverse le cube
251 et la zone libre 235 ; - puis, il acquiert, en traversant la lame 234, une polarisation circulaire, une partie du faisceau étant alors émise vers l'extérieur du résonateur
250 et une autre partie étant réfléchie par le miroir 233 ;

- le faisceau réfléchi acquiert alors une polarisation rectiligne suivant l'axe z en traversant la lame 234 (faisceau 231) ; - le faisceau 231 traverse alors la zone libre 235, est réfléchi par le cube
251 suivant l'axe z et avec une polarisation suivant l'axe y (faisceau
202) ; - le faisceau 202 est alors amplifié par le milieu 205, traverse la lame
204, acquiert une polarisation circulaire, est réfléchi par le miroir 203 et traverse à nouveau la lame 204 pour acquérir une polarisation rectiligne suivant l'axe x ; on retrouve alors le point de départ du parcours (faisceau 201).

La figure 3 illustre le cube 251 et le bras 216 du résonateur 250 qui comprend notamment le milieu amplificateur 215, la lame 214 et le miroir 213.

Le cube 251 séparateur de polarisations (ou CSP également connu sous

l'acronyme PBS de l'anglais Polarizing Beam Splitter ) a une fonction double, à savoir : - il impose une base privilégiée de polarisations rectilignes orthogonales, l'une correspond à la direction x symbolisée par un point ou une croix sur les figures 2 et suivantes et l'autre suivant la direction perpendiculaire y (dans le plan de la figure pour figures 2 et suivantes) ; et - le cube 251 joue le rôle d'un aiguillage pour ces deux polarisations.

En effet, considérons pour faisceau incident une onde se propageant suivant le sens des z croissants et de polarisation P quelconque. La polarisation de

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cette onde se décompose comme une combinaison linéaire des deux polarisations privilégiées, autrement dit P est égal à ox+/ssy. La composante a suivant x traversera le cube 251 alors que la composante ss suivant y sera, quant à elle, réfléchie et donc dirigée dans une autre direction suivant z (réflexion à 90 sur les figures 2 et 3). Quelle que soit la face d'entrée du dispositif, on a le même comportement, la polarisation suivant x traverse le dispositif et la polarisation suivant y est réfléchie sur la surface équivalente à un miroir noté 300. Le point 304 sur le CSP 251 symbolise l'axe passant de ce dispositif (polarisation rectiligne perpendiculaire au plan de la figure).

Nous appellerons dans la suite déphaseurs 7 !/2 les lames quart d'onde ou les rhomboèdres de Fresnel inséré dans le montage. Le groupe composé d'un

déphaseur 1d2 et du miroir associé a également une fonction double : - il opère un changement de direction sur le faisceau entrant ; et - il fait basculer la polarisation du faisceau d'un angle égal à 90 .

Ainsi, après orientation correcte par rapport à la base de polarisations imposée par le CSP 251 (axes propres à 45 ou 135 des axes du CSP), le déphaseur 1d2, par exemple, 214 permet la transformation d'une polarisation rectiligne suivant l'axe x de l'aller 201 en polarisation circulaire droite (aller 301).

La réflexion sur le miroir 210 d'ondes polarisées circulairement est un élément déterminant. Ainsi, une onde polarisée circulaire droite correspondant à l'aller 301 se transforme en onde circulaire gauche par réflexion (pour former le retour 311) (inversement une circulaire gauche se transforme en circulaire droite). Le déphaseur 214, permet alors la transformation d'une polarisation circulaire gauche (retour 311) en polarisation rectiligne (retour 211) suivant l'axe y perpendiculaire à l'axe x. Autrement dit, l'aller 201 et le retour 211 d'une onde polarisée rectiligne à travers l'ensemble constitué du déphaseur 1d2 214 et du miroir 210 aura pour rôle de renvoyer une onde polarisée rectiligne perpendiculaire à la polarisation incidente. Ce rôle est identique à celui d'une lame de phase dite J2 qui serait orientée à 45 des axes privilégiés du CSP à la différence que l'action de

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basculement de la polarisation se fait accompagnée d'un changement du sens de propagation.

Selon le mode de réalisation décrit, les miroirs 203,213, 223 sont courbes afin d'améliorer la stabilité du résonateur 250. Le rayon de courbure de chacun de ces miroirs est optimisé en fonction de la taille de la cavité selon des méthodes connues de l'homme du métier qui pourra se référer à l'ouvrage physique des processus dans les générateurs de rayonnement optique cohérent écrit par L. Tarassov et publié aux éditions MIR Moscou en 1985 et plus particulièrement au chapitre 2 et aux paragraphes 2.4 et subséquents.

Selon une variante particulièrement adaptée aux cavités de petite taille, les miroirs du résonateur sont plans.

La configuration proposée est telle que le milieu amplificateur (milieu actif pour le laser) respectivement 205,215 et 225 se trouve placé entre le CSP 551 et le groupe constitué de la lame de phase respectivement 204,214 et 224 et le miroir 203,213 et 223. Cet agencement est le seul qui puisse assurer la fonction de parcours en anneau de la cavité dans le cas de l'utilisation d'un cristal anisotrope comme amplificateur.

En effet, un milieu anisotrope possède la propriété particulière de posséder une base unique 320 de polarisations rectilignes orthogonales pour chaque direction de propagation de la lumière le traversant (par exemple, suivant les axes x et y pour le bras représenté en regard de la figure 2). On appelle ces directions de polarisations polarisations propres et elles sont associées à des vitesses al propagation différentes (liées aux indices propres ni et n2 associés à ces deux directions propres ), nous les notons dans la suite U1 et U2 et sont associées aux vitesses de phase cln, et c/n2 respectivement. Ainsi, seule une polarisation rectiligne parallèle à mi ou U2 ne verra pas son état de polarisation transformé à la

sortie du cristal. Toute autre polarisation se trouvera transformée en une nouvelle polarisation elliptique (une combinaison linéaire de type cH+ce").

Du fait de cette propriété des milieux anisotropes, nous voyons apparaître ici une différence fondamentale de conception avec la cavité de résonateur décrite

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dans les documents du Pr. Weber cités précédemment et illustrée en regard de la figure le. En efïët, dans le schéma de principe de la cavité du Pr. Weber, les milieux actifs respectivement 153,163 et 173 sont insérés entre les lames /4 respectivement 154,164 et 174 et les miroirs respectivement 152,162 et 172.

Autrement dit, dans la cavité du Pr. Weber, les milieux actifs sont parcourus par deux champs contra-propagatifs, l'un de polarisation circulaire droite, l'autre de polarisation circulaire gauche. Il faut que ses polarisations soient conservées pour que la lame Â/4 assure la transformation en ondes de polarisations rectilignes et que le CSP puisse jouer son rôle d'aiguillage en fonction de la polarisation. Seule l'utilisation d'un milieu actif isotrope peut l'assurer dans cette configuration. Dans le cas d'un milieu actif anisotrope, cette configuration donnerait un milieu parcouru par deux ondes contra-propagatives de polarisations elliptiques différentes et la lame t/4 n'en permettrait pas la transformation en polarisations rectilignes telles que le CSP puisse jouer son rôle. En fait àla sortie de la lame Â/4 (telle qu'orientée sur le schéma), la polarisation serait une polarisation elliptique encore différente de celle de l'onde parcourant le milieu actif en conséquence de quoi le CSP donnerait naissance à deux faisceaux de polarisatbns rectilignes orthogonales dans des bras différents ce qui ne permettrait pas un parcours en anneau de la cavité et ferait perdre son intérêt à cette cavité.

Selon l'invention, la configuration proposée avec le cristal anisotrope présent dans le milieu amplificateur 205,215 (avec ses axes propres coïncidant avec les axes x et du CSP 251) et 225 (avec ses axes propres coïncidant avec les axes x et z du CSP 251) respectivement et inséré entre le CSP 251 et le groupe constitué du déphaseur m2 204,214 et 224 respectivement (axes orientés à 45 des axes du CSP 251) et du miroir 203,213 et 223 respectivement, permet quant à elle d'assurer la circulation d'une onde polarisée rectiligne dans l'anneau.

Cette configuration est de plus excessivement simple quant aux orientations à donner aux différents éléments : les axes du CSP 251 sont fixés par construction ;

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- les axes des déphaseurs 204,214 et 223 sont de même connus à la construction et repérés ; et - le cristal laser est taillé selon des spécifications (propres à l'obtention de l'effet laser) suivant des orientations particulières des axes cristallins du matériaux, les axes propres ul et U2 sont eux aussi aisément repérés et notés sur le cristal dès sa taille.

Il s'ensuit un montage aisé de ces différents composants en termes d'orientation.

Suivant le type de milieu amplificateur retenu pour l'application envisagée, on notera qu'une telle configuration laisse libre choix quant à l'utilisation de milieux actifs isotropes ou anisotropes : si le milieu est isotrope l'orientation du milieu pourra être arbitraire ; si le milieu est anisotrope l'orientation du cristal devra être prise en compte de manière à préserver les axes propres imposés par le CSP
251.

Par ailleurs, le résonateur 250 obtenu peut être de relativement petite taille.

En considérant l'utilisation de composants standards, on pourra, par exemple, mettre en oeuvre un résonateur 250 comprenant : - un cube de 10 mm de coté ; des milieux amplificateurs (optimisés pour un pompage longitudinal) de 5 ou 7 mm de diamètre et de longueur égale à 10 mm ;

-des lames A14 d'épaisseur égale à 2 mm ; et des miroirs concaves sur substrat épais d'épaisseur totale égale à 5 mm.

On obtient ainsi une longueur hors tout verticale (bras avec les milieux 215 et 205) de 44 mm.

La figure 4 représente un résonateur 450 comprenant deux cubes séparateurs de polarisation selon une variante de l'invention. Le résonateur 450 est particulièrement bien adaptés aux émissions à forte puissance.

Le résonateur 450 comprend : deux cubes séparateurs 470 et 471 ;

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- cinq bras 403,413, 423,433 et 443 amplificateur, chacun de ces bras étant alimentés par une pompe 400,410, 420,430 et 440 respectivement et comprenant un milieu amplificateur placé entre un cube associé au bras et une lame de déphasage ; V4 associée elle-même à un miroir ; un bras 463 reliant les deux cubes 470 et 471 comprenant une zone libre et n'incluant pas de lames ; V4 ; et - un bras 453 de sortie associé au cube 471 et comprenant une zone libre, une lame ; V4 et un miroir semi-transparent permettant l'émission partie du faisceau interne vers l'extérieur du résonateur 450 en formant d'un faisceau 480.

Les bras 403,413, 423,433 et 443 sont très similaires aux bras 216,226 et 227, ils ne sont pas décrits plus amplement.

De même, le bras 453 de sortie, similaire au bras 236 illustré précédemment, n'est pas décrit plus amplement.

En outre, les cubes 270 et 271 sont similaires au cube 251 illustré en regard des figures 2 et 3.

Il faut cependant veiller à orienter convenablement les différents éléments ci-dessus pour que le résonateur 450 forme un résonateur à anneau sans surface, un faisceau suivant, par exemple, le parcours suivant, en partant de la lame du bras 403 suivant une onde polarisée suivant un axe x perpendiculaire au plan de la figure : - cube 270 (aller 201), bras 413 ; - cube 270 (retour 411 polarisé suivant un axe y dans le plan de la figure), bras 423 (aller 421 polarisé suivant un axe z dans le plan de la figure, perpendiculaire à l'axey) ; - cube 270 (retour 422 polarisé suivant l'axe x), bras 463, cube 271, bras
453 le faisceau étant en partie émis vers l'extérieur, l'autre partie étant réfléchie ;

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- cube 271 (retour 433 polarisé suivant l'axe z), bras 233 (aller 431 polarisé suivant l'axe y) ; - cube 271 (aller 432 polarisé suivant l'axe x), bras 443 ; - cube 271 (retour 441 polarisé suivant l'axe y), bras 463 (aller 261 polarisé suivant l'axe z), cube 270 ; et - bras 403 (retour 402 polarisé suivant l'axe y).

Ainsi, les cubes 470 et 471 sont orientés de sorte qu'ils soient passant (respectivement réfléchissant avec un angle de 45 ) lorsqu'une onde incidente pénètre dans l'un de ces cubes suivant une polarisation l'axe x (respectivement l'axe y ou z).

En outre, les lames Al4 et les miroirs présents dans chacun des bras 403, 413,423, 433,443 et 453 entraînent un changement de direction du faisceau incident et un basculement de la polarisation (une polarisation suivant l'axe x (respectivement l'un des axes y ou z) basculant vers une polarisation suivant l'un des axes y ou z (respectivement x).

Bien sûr, les première, deuxième et troisième variante illustrée en regard de la description de la figure 2 peuvent également être mise en oeuvre dans le cadre du mode de réalisation décrit en regard de la figure 4.

Ainsi, par exemple, selon la troisième variante illustrée précédemment, la zone libre présente dans les bras 453 et 463 peut comprendre : - un milieu amplificateur pompé transversalement ; - un interféromètre de Fabry-Perot ; - un étalon de Fabry-Perot ; des cristaux non linéaires pour ka génération intra-cavité d'harmoniques ; des modulateurs électro-optique ou acoustico-optiques ; et/ou d'un absorbant saturable.

Selon une variante non représentée, le résonateur comprend plusieurs cubes de polarisation similaires aux cubes 270 et 271, chacun des cotés de chaque cube étant associé à :

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- un bras de liaison vers un autre cube similaire au bras 263 ; - à un des bras amplificateurs similaires aux bras 206,216 et 226 ; ou - à un bras de sortie similaire au bras 453.

Ainsi, une telle structure de résonateur peut comprendre un grand nombre de bras amplificateur ce qui permet d'obtenir une grande puissance d'émission et une grande souplesse de mise en oeuvre (les bras et les constituant des entités élémentaires pouvant être combinés aisément en fonction des besoins de l'application envisagée).

Selon une variante non représentée, deux cubes voisins sont accolés sans être reliés par un bras, le bras comprenant une zone libre étant facultatif. Ce mode de réalisation permet notamment une structure de résonateur à au moins deux cubes relativement compacte.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation mentionnés ci-dessus.

En particulier, l'homme du métier pourra apporter toute variante dans la structure du résonateur en anneau sans surface, notamment dans les types des éléments constitutifs, notamment : dans les moyens de séparation de polarisation (cube PBS, lame à polarisation,...) ; dans les moyens de redirection du faisceau et de basculement de la polarisation (lame 214 ou rhomboèdre de Fresnel associé à un miroir) ; et/ou dans les moyens d'amplifications insérés entre les moyens de séparation de polarisation et les moyens de redirection du faisceau et de basculement de la polarisation.

Selon l'invention, les moyens de séparation de polarisation peuvent également séparer un faisceau polarisé suivant deux directions non orthogonales (par exemple suivant un angle de 30 ) pour, par exemple, une mise en oeuvre du résonateur nécessitant une forme ou une structure particulière.

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Selon encore une autre variante, le ou les cubes sont choisis de sorte que les bras ne sont pas tous dans le même plan.

On note également que l'invention ne se limite pas au cas où le résonateur est pompé transversalement mais s'étend à tout type de pompage longitudinal.

On note, en outre, que les moyens d'amplification selon l'invention comprennent des milieux amplificateurs de types variés (cristaux anisotropes, isotropes, polymères, verres,...) pour obtenir des longueurs d'ondes d'émission dans des plages elles-mêmes variées.

Claims (22)

1. des moyens de séparation de polarisation (251, 470, 471), suivant une base de polarisation ( (x, y), (x, z)), d'un faisceau incident (201, 236) entrant dans ledit module ; - un premier bras (216) ; et - un deuxième bras (206) ; lesdits moyens de séparation étant adaptés à séparer : une première composante dudit faisceau incident orientée suivant une première direction de ladite base de polarisation ( (x)) en formant un premier faisceau de sortie émis vers ledit premier bras (216) ; et une seconde composante dudit faisceau incident orientée suivant une deuxième direction ( (x, z)) de ladite base de polarisation en formant un deuxième faisceau de sortie émis vers ledit deuxième bras (206) ; au moins un des premier et deuxième bras comprenant des moyens de redirection et de basculement (214,213, 234,233) dudit premier ou deuxième faisceau de sortie respectivement, lesdits moyens de redirection et de basculement étant adaptés à rediriger ledit premier ou deuxième faisceau de sortie vers lesdits moyens de séparation et à changer la direction de la polarisation dudit premier ou deuxième faisceau de sortie pour former un faisceau incident entrant dans un autre desdits modules ; caractérisé en ce que ledit résonateur comprend, en outre, dans au moins un desdits modules, des moyens d'amplification (215,225, 205) d'au moins un desdits premier et deuxième faisceaux de sortie dit au moins un faisceau à amplifier, lesdits moyens d'amplification étant adaptés à être associés à des moyens de pompages longitudinaux (210,220, 200) ou transversaux et étant

   

   REVENDICATIONS 1. Résonateur (250,450) optique en anneau permettant à au moins un faisceau optique de circuler à l'intérieur dudit résonateur en formant un anneau de surface nulle, ledit résonateur comprenant une pluralité de modules, chacun desdits modules comprenant lui-même :

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   situés, sur le trajet dudit au moins un faisceau à amplifier, entre lesdits moyens de séparation de polarisation et lesdits moyens de redirection et de basculement appartenant au bras concerné.
2. 2. Résonateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de séparation comprennent un cube séparateur de polarisation (251).
3. 3. Résonateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de séparation comprennent lame semi-transparente à séparation de polarisation.
4. 4. Résonateur (250) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de séparation sont communs à l'ensemble desdits modules.
5. 5. Résonateur (450) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble desdits modules comprend au moins deux sousensembles, tous les modules d'un même sous-ensemble de modules partageant des moyens de séparation communs.
6. 6. Résonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que lesdits moyens de redirection et de basculement de polarisation comprennent : - un miroir positionné (203,213, 223,233) pour réfléchir ledit premier ou deuxième faisceau de sortie ; et des moyens de déphasage (204,214, 224, 234)) dudit premier ou deuxième faisceau de sortie ; de sorte que ledit premier ou deuxième faisceau de sortie soit : - d'abord déphasé d'un angle égal à n/2 radians par lesdits moyens de déphasage ; puis réfléchi par ledit miroir ; et - enfin déphasé à nouveau d'un angle égal à n/2 radians par lesdits moyens de déphasage.
7. 7. Résonateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de déphasage comprennent une lame quart d'onde.

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8. 8. Résonateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de déphasage comprennent un rhomboèdre de Fresnel.
9. 9. Résonateur selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit miroir est concave.
10. 10. Résonateur selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit miroir est plat.
11. 11. Résonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits moyens d'amplification comprennent un matériau anisotrope possédant des axes de polarisations propres correspondants aux directions de ladite base de polarisation.
12. 12. Résonateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit matériau anisotrope appartient au groupe comprenant : les cristaux anisotropes ; et les verres présentant du dichroisme.
13. 13. Résonateur selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que ledit matériau anisotrope appartient au groupe comprenant : les matériaux de type Nd : YAP ; - les matériaux de type Nd : YV04 ; et - les matériaux de type Er : YAP.
14. 14. Résonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits moyens d'amplification comprennent un matériau isotrope.
15. 15. Résonateur selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit matériau isotrope appartient au groupe comprenant : les cristaux isotropes ; et - les verres phosphates codopés Er : Yb.
16. 16. Résonateur selon l'une quelconque des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que ledit matériau isotrope est de type Nd : YAG.
17. 17. Résonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que ledit résonateur comprend, en outre, dans au moins un desdits modules,

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    des moyens pour favoriser un sens de propagation desdits premier et deuxième faisceaux de sortie dans ledit bras concerné.
18. 18. Résonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que ledit résonateur comprend, en outre, dans au moins un desdits modules, des cristaux non linéaires aptes à engendrer un faisceau possédant des harmoniques, à partir d'un desdits au moins un faisceau optique traversant lesdits cristaux non linéaires.
19. 19. Résonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que ledit résonateur comprend, en outre, dans au moins un desdits modules, un élément appartenant au groupe comprenant : les interféromètres de Fabry-Perot ; les étalons de Fabry-Perot ; - les modulateurs ; et les absorbants saturables.
20. 20. Résonateur (250) optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de séparation de polarisation, suivant une base de polarisation, d'un faisceau incident et quatre bras, lesdits moyens de séparation étant adaptés à séparer les composantes d'un faisceau incident en provenance d'un desdits bras de sorte que : - ledit faisceau incident est réfléchi par lesdits moyens de séparation, pour être émis vers un premier bras parmi lesdits bras lorsque la polarisation dudit faisceau incident est orientée suivant une première direction de ladite base de polarisation ; et - ledit faisceau incident est transmis sans subir de réflexion à travers lesdits moyens de séparation pour être émis vers un deuxième bras parmi lesdits bras, le deuxième bras étant distinct dudit premier bras, lorsque la polarisation dudit faisceau incident est orientée suivant une deuxième direction de ladite base de polarisation ; chacun desdits bras comprenant des moyens de redirection dudit faisceau incident en provenance desdits moyens de séparation, lesdits moyens de redirection et de

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    basculement étant adaptés à rediriger ledit faisceau incident vers lesdits moyens de séparation et à changer la direction de la polarisation dudit faisceau incident ; ledit résonateur comprenant, en outre, dans au moins trois desdits bras, des moyens d'amplification dudit faisceau incident dit faisceau à amplifier, lesdits moyens d'amplification étant adaptés à être associés à des moyens de pompages longitudinaux ou transversaux et étant situés, sur le trajet dudit faisceau à amplifier, entre lesdits moyens de séparation de polarisation et lesdits moyens de redirection et de basculement appartenant au bras concerné.
21. 21. Appareil de télécommunication, caractérisé en ce qu'il comprend un résonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 20.
22. 22. Appareil de projection vidéo, caractérisé en ce qu'il comprend un résonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 20.