WO2000020883A1 - Ensemble de microlasers a frequences d'emission differentes, dispositif d'imagerie et dispositif de projection d'images utilisant cet ensemble - Google Patents

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WO2000020883A1
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laser
optical
target
frequency
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Serge Gidon
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    • H01S3/2383—Parallel arrangements
    • H01S3/2391—Parallel arrangements emitting at different wavelengths

Definitions

  • the present invention relates to an assembly (in particular a mosaic) of microlasers with different emission frequencies.
  • microlaser a laser having a solid, amplifying active material, generally in the form of a crystal. Such a laser must be pumped by an external pumping light source.
  • the invention applies in particular to imaging devices and therefore to any field where the simultaneous acquisition of information is important, such as, for example, medical analysis instrumentation and non-destructive testing.
  • the invention also applies to image projection devices using lasers.
  • a self-modulation of the light wave is used within the cavity of the microlaser to perform the function of mixing, by beat or heterodyny, of the emitted and reflected waves.
  • the object of the present invention is in particular to remedy the drawback previously mentioned with regard to devices which can be used in the field of medical analysis, by proposing an imaging device making it possible to reduce the time for acquiring information relating to a target studied, such as for example living tissue or a mechanical part, and uses a set of microlasers for this purpose, enabling simultaneous acquisition of information concerning the target.
  • the invention also aims to simplify the known device for projecting images, mentioned above, by proposing an image projection device where there is no need for the speckle removal element that includes this known device.
  • the present invention uses a set (in particular a mosaic) of microlasers whose emission frequencies are slightly different from each other.
  • an assembly in particular a mosaic
  • laser emitters is formed whose characteristics are almost identical but whose emission wavelengths differ slightly from each other.
  • Such laser sources with offset frequencies are advantageous for an application to imaging.
  • medical by heterodyning but can also have other applications, for example for the projection of images by lasers where one seeks a reduction in the coherence of the beams.
  • a laser image projector makes it possible (a) to reduce the "speckle" effect and (b) compared to the prior art, to put more laser emitters side by side. side because they no longer tend to couple with each other.
  • the subject of the present invention is a set of microlasers, characterized in that it comprises N microlasers, N being an integer at least equal to 2, these microlasers being provided for emitting N laser beams respectively and having frequencies respective optics little different from each other, the respective cavities of the microlasers having substantially the same frequency of relaxation, and in that the respective optical frequencies of the microlasers differ from each other by at least this relaxation frequency.
  • the microlasers can be chip lasers and said assembly can be an array or a row of microlasers.
  • said assembly comprises a wafer of a laser amplifier material in which the N microlasers are formed, the faces of this wafer having a relative inclination such that the lengths of the respective optical cavities of the microlasers are different and that the we get the different optical frequencies.
  • this assembly comprises a plate of a laser amplifier material in which the N microlasers are formed, patterns of different depths being etched in the plate and making it possible to obtain the different optical frequencies.
  • the invention also relates to an imaging device, characterized in that it comprises:
  • N being an integer at least equal to 2
  • these microlasers being provided for respectively emitting N laser beams towards a target and having substantially the same frequency of relaxation of the laser material inside their cavities, the respective optical frequencies of emission of the microlasers differing from each other by at least this relaxation frequency
  • - optical pumping means for microlasers - optical means provided for focusing each laser beam at a point on the target, the light coming from this point being returned to the microlaser which emitted this laser beam, thus generating a beat or heterodynage in this microlaser by interaction with the laser light created in the latter, and
  • Photodetection means of the N beats respectively generated in the microlasers these photodetection means being able to supply N signals allowing the formation of images relating to the target, each signal being a function of the beat generated in a microlaser.
  • This device makes it possible to take N measurements at a time, hence the reduction in the time for acquiring information.
  • the microlasers are laser-chips ("microchip lasers”), which can be produced collectively on the same wafer of a laser amplifier material.
  • said assembly is a matrix or a mosaic of N microlasers.
  • said assembly is a bar or a row of N microlasers.
  • the device which is the subject of the invention may further comprise means for relative displacement of the target with respect to the N laser beams coming from this strip or from this row.
  • These means of relative displacement can comprise a means of displacement of the target or a mobile mirror or a scanning system produced in micro-opto-electro-mechanical technology ("micro-opto-electro-mechanical System” also called "MOEMS”) .
  • the imaging device which is the subject of the invention may further comprise means for moving the focal points of the laser beams parallel to the optical axis of the optical means.
  • this device can further comprise an acousto-optical modulator intended to establish each beat at a frequency close to the relaxation frequency of the laser material within the cavity of the microlaser where this beat is formed.
  • the imaging device which is the subject of the invention may further comprise means for filtering the bandwidth of the photodetection means to increase the sensitivity with frequency offset.
  • the imaging device which is the subject of the invention may also include means for developing the laser beams before they arrive at the optical means provided for focusing these beams.
  • the N microlasers are formed from a wafer of a laser amplifier material (for example YAG: Nd, Er + Yb glass ) that it is polished so that the faces thereof have a relative inclination allowing the different optical frequencies of the microlasers to be obtained and this plate is etched to form resonant cavities, “stable” in the sense of optical, for microlasers.
  • a laser amplifier material for example YAG: Nd, Er + Yb glass
  • this plate is etched to form resonant cavities, “stable” in the sense of optical, for microlasers.
  • the invention also relates to an image projection device comprising a set of microlasers according to the invention, means for controlling the intensity of each microlaser and means for scanning the beams emitted by the microlasers.
  • FIG. 3 is a schematic view of another particular embodiment which uses a matrix of microlasers
  • - Figure 4 is a schematic view of a laser image projection device according to the invention
  • - Figure 5 shows a gain curve and laser cavity modes explaining the invention
  • - Figures 6 and 7 are diagrams intended to explain an example of configuration of a mosaic of microlasers according to the invention.
  • the imaging device which is shown diagrammatically in perspective in FIG. 1, comprises a strip 2 of N (N> 2) microlasers 2 lt 2 2 , ..., 2 N , these microlasers being provided to emit respectively N laser beams 3 ⁇ , 3 2 , ..., 3 N to a target 4.
  • These microlasers have substantially the same resonant frequency and the respective optical frequencies of emission of the microlasers different from each other more than this resonant frequency. We will come back to this question later.
  • the device of FIG. 1 also comprises means for optical pumping of the microlasers.
  • these pumping means are formed by a strip 5 of N laser diodes 5 X , 5 2 , ..., 5 N which respectively allow the optical pumping of the microlasers 2 lt 2 2 , ..., 2 N by the edge of the microlasers strip 2.
  • the device of Figure 1 further comprises optical means 6 provided for focusing the laser beams 3 ⁇ , 3 2 , ..., 3 N respectively at points l x , 7 2 , ..., 7 N of the target 4 In the example shown, the light fluxes that are back-scattered respectively are analyzed by these points where the laser beams are focused.
  • the lights respectively backscattered by these points 7 ⁇ , 7 2 , ..., 7 N are respectively returned through the optical means 6, to the microlasers 2 ⁇ , 2 2 , ..., 2 N which emitted the laser beams 3 ⁇ , 3, ..., 3 N.
  • Optical beats or heterodynages are thus generated in these microlasers.
  • the device of FIG. 1 also comprises means for photodetecting the optical beats respectively generated in the microlasers.
  • These photodetection means 8 are formed by a strip 8 of N photodiodes 8 ⁇ , 8, ..., 8 N placed opposite the face of the strip 2, a face which is opposite to that by which the laser beams 2 lr are emitted. 2 2 , ..., 2 N.
  • These photodiodes respectively supply N signals, each signal being a function of the beat generated in a microlaser.
  • N information is therefore acquired simultaneously about the target 4.
  • Appropriate processing means 9 are connected to the photodiode array 8 and process the N signals to form images relating to the target from the information they have received.
  • the N microlasers are laser chips that can easily be produced collectively.
  • the optical axis of the optical means 6 is denoted Y.
  • the bars 2, 5 and 8 are parallel to an axis Z which is perpendicular to the axis Y.
  • axis X which is perpendicular to the axes Y and Z.
  • a mirror placed at 45 ° to the plane defined by the X and Z axes, opposite the front face of this bar 2, to detect the lights corresponding to the beats and coming from this front face, by means of this mirror.
  • the latter is able to allow the laser beams emitted by the array 2 and the backscattered lights to pass through the target and to reflect the lights corresponding to the beats in the direction of a photodiodes array (not shown).
  • optical pumping can be replaced by the edge of the bar 2 by an optical pumping by the rear face of this bar 2, by means of a mirror (not shown) placed opposite this rear face. , at 45 ° from the plane defined by the axes X and Z, this mirror allowing the lights corresponding to the beats to pass, so that these lights reach the array of photodiodes 8, and also being capable of reflecting the beams emitted by a array of diodes lasers (not shown), towards the rear face of the array of microlasers 2 for the optical pumping of these microlasers.
  • the device of Figure 1 we are able to simultaneously acquire N information about the target. In order to acquire information again, the device can be provided with means of displacement or relative scanning of the beams 3 ⁇ , 3, ..., 3 N relative to the target.
  • points 7 ⁇ , 7 2 , ..., 7 N are in a plane parallel to the plane defined by the axes Y and Z.
  • This two-dimensional analysis can be done in another way: the target can be left stationary and means 12 are then provided placed between the array of microlasers 2 and the optical means 6, these means 12 being provided for deflecting the N beams lasers from the array 2, so that they scan the target 4 through these optical means 6.
  • These means 12 can include a simple mirror of the kind used in galvanometers, this mirror being arranged so as to receive the laser beams and to send these to the target 4 through the optical means 6.
  • the axis of rotation of this mirror is then parallel to the axis Z, and when this mirror rotates around its axis, the laser beams scan the target perpendicular to the strip 2 and the focusing points describe lines B located in planes parallel to the plane defined by the X and Y axes.
  • Such a rotating mirror can be replaced by deflectors that can be produced by machining silicon, these deflectors forming a scanning system produced in micro-opto-electro-mechanical technology also called
  • the device of FIG. 1 can further comprise displacement means symbolized by the arrow 14 and intended to move the focal points of the laser beams, parallel to the optical axis Y.
  • These means 14 can be simple means of translating the optical means 6 parallel to the Y axis.
  • the addition of these means 14 to means 10 or 12 makes it possible to make a three-dimensional analysis of the target 4.
  • the device of FIG. 1 can also comprise an acousto-optical modulator 16 provided to establish each beat at a frequency close to the relaxation frequency of the resonant cavity of the microlaser where this beat is formed. This takes advantage of maximum optical amplification.
  • the control means of this modulator are not shown in FIG. 1.
  • this modulator is placed on the return path of the light, for example between the array 2 of microlasers and the optical means 6 (or the deflection means 12 when these are used).
  • the device of FIG. 1 may further comprise means 18 for developing the laser beams before they arrive at the optical means 6.
  • These means 18, which are preferably placed as close as possible to the microlasers, include for example N microlenses 18 ⁇ , 18 2 , ..., 18 N respectively placed opposite the microlasers 2 ⁇ , 2 2 , ..., 2 N , side of the front panel of the strip 2, and provided for the blooming of the laser beams.
  • FIG. 2 is a schematic side view of another imaging device according to the invention making it possible to analyze the lights transmitted by the target from the N focal points (the target then being at least partially transparent to these lights).
  • the device of FIG. 2 is constituted in the same way as that of FIG. 1 but also comprises an optical system which can include optical fibers 20 and a mirror 22.
  • the number of fibers can be different from the number of stitches. It can be any.
  • This mirror 22 is placed at 45 ° to the plane defined by the axes X and Z, between the optical means 6 and the target 4. In addition, this mirror 22 is transparent to the laser beams emitted by the strip 2 and reflects towards the optical means 6 the lights transmitted by the target 4 and coming respectively from the points l ⁇ ,
  • Figure 3 is a schematic side view of another imaging device according to the invention.
  • This other device differs from that of FIG. 1 by the fact that the array of microlasers 2 is replaced by a matrix 24 of microlasers 24 ⁇ , 24 2 , ..., 24 N (preferably laser-chips).
  • the array 5 of pumping laser diodes is also replaced, in the case of FIG.
  • This mirror 28 reflects the beams emitted by the laser diodes of the matrix 26 towards the rear face of the matrix 24 and lets pass the beat lights generated in the microlasers so that these lights can be detected respectively by a matrix 30 of photodiodes arranged facing the rear face of the matrix 24.
  • This matrix 30 provides electrical signals which can be processed in appropriate means 31 to obtain an image relating to the target.
  • N is typically 100 to 1000 in the case Figures 1 and 2 where 100 to 1000 points of simultaneous measurements while N is much greater than 1000 and is for example 10000 in the case of Figure 3 and due to a possibility of easier optical pumping of microlasers (in-line pumping).
  • the microlasers must have substantially the same relaxation frequency and the respective optical frequencies of emission of the microlasers must differ from each other by more than this relaxation frequency. Indeed, the principle of parallel acquisition is valid in the hypothesis where the optical frequency emitted by the microlasers differ from each other (of a very small value in practice). Indeed, if the microlasers emitted rigorously at the same wavelength the photons coming from the different focusing points on the target could interfere within all the cavities of the microlasers and generate average beat signals. This would result in very low contrast of the images obtained.
  • the "crossed" beat signals corresponding to photons from different sources
  • the "crossed" beat signals will be at frequencies outside the passband of the optical amplification (of the order of 100 kHz) and will therefore be little amplified.
  • spherical caps are formed there (this amounts to adding mirrors which, seen from the outside, are convex) by etching the wafer in laser material, in order to have stable cavities.
  • the value of the angle ⁇ is chosen to obtain the different desired between the wavelengths (and therefore the optical frequencies) of emission of the microlasers.
  • the depths of the patterns are also chosen to obtain the desired differences between the emission wavelengths of the lasers.
  • the invention finds applications in the medical field for example for the analysis of the blood circulation: in this case, it is the contrast of the image linked to the Doppler frequency shift of the signals (in the gain band or not ) which is detected.
  • the invention also applies to other fields, for example to the field of non-destructive testing of mechanical parts.
  • these mechanical parts are stressed by an acoustic wave generated by ultrasound and the vibration speed information of the free surface of the parts is observed, which is visible by Doppler contrast as before.
  • FIG 4 is a schematic side view of an example of an image projection device according to the invention.
  • This device comprises a matrix 32 of microlasers (mosaics or juxtaposed bars) whose optical frequencies are slightly different in accordance with the invention.
  • This device also includes means 34 for controlling the intensity of each microlaser and means 36 for scanning the beams emitted by the microlasers. The images are projected onto a screen 38.
  • the various intermediate lenses of the device are not shown.
  • Another image projection device can be produced using the device described in US Pat. No. 5,534,950, by replacing the micro-laser matrix therein with a micro-laser matrix according to the invention and by removing the element therein. elimination of "speckle" (see Figure 1 of this patent).
  • microlaser whose emission frequency, emission wavelength and cavity length are respectively denoted v, ⁇ and
  • ⁇ v, ⁇ and ⁇ L represent the variations of v, ⁇ and L. respectively.
  • ⁇ L is 0.1 Angstrom (0.01 nm).
  • the sources are likely to agree on one another by coupling to generate a single "mode" of emission.
  • the frequency separation of the transmitters is guaranteed by obtaining a dimension difference in the laser cavities in two possible ways: by etching mosaics of stable laser cavities with different pattern dimensions - by polishing the faces of one of the slices of the constituent materials of the laser mosaics, following a dihedral.
  • Curve A is the gain curve of the laser material (in the possible emission range of the laser, taking the example of YAG).
  • the emission wavelengths of the various lasers are those which correspond to the modes in the gain zone of the laser material (see arrow F: gain zone, arrow Fl: mode of order k of the cavity of length Ll and arrow F2: order mode k + 1 of the cavity of length L2).
  • the emitters beat between them but with mean frequency deviations equal to ⁇ v divided by the number of transmitters.
  • the YAG for example, there are 100 MHz for 1000 transmitters with the 100 GHz gain zone of the YAG.
  • this matrix of prismatic shape, is delimited by two planes whose relative orientations are defined by angles ⁇ and ⁇ (FIG. 6).
  • the laser emitters Eli to Eli at the base of the prism have cavity lengths which go from L0 to L0 + ⁇ / 2; for the following lines, taking into account the angle ⁇ proposed, the order of laser mode is changed, which makes it possible to “mix” the frequencies; the laser emitters E21, E2i and Eji thus have cavity lengths respectively equal to L0 + ⁇ / 2, L0 + 2x ⁇ / 2 and L0 + (j + l) x ⁇ / 2.

Abstract

Cet ensemble comprend N microlasers (21, ..., 2N) ayant sensiblement la même fréquence de relaxation du matériau laser à l'intérieur de leurs cavités, avec N≥2. Les fréquences d'émission des microlasers diffèrent les unes des autres d'au moins cette fréquence de relaxation. Application à l'analyse médicale, au contrôle non destructif et à la projection d'images au moyen de lasers.

Description

ENSEMBLE DE MICROLASERS A FREQUENCES D'EMISSION
DIFFERENTES, DISPOSITIF D'IMAGERIE ET DISPOSITIF DE
PROJECTION D'IMAGES UTILISANT CET ENSEMBLE
DESCRIPTION
Domaine technique
La présente invention concerne un ensemble (en particulier une mosaïque) de microlasers à fréquences d'émission différentes.
Au sens de la présente invention, on entend par
"microlaser" un laser ayant un matériau actif amplificateur solide, généralement sous la forme d'un cristal . Un tel laser doit être pompé par une source de lumière de pompage extérieure.
L'invention s'applique en particulier aux dispositifs d'imagerie et donc à tout domaine où l'acquisition simultanée d'informations est importante comme par exemple l'instrumentation d'analyse médicale et le contrôle non destructif.
L'invention s'applique aussi aux dispositifs de projection d'images utilisant des lasers.
Etat de la technique antérieure
Des dispositifs de télémétrie cohérente utilisant un seul microlaser sont connus par les documents suivants :
Demande de brevet français n°96 09227 du 23 juillet 1996 pour "Vélocimètre à laser à détection autodyne" Demande de brevet français n°97 03996 du 2 avril 1997 pour "Vélocimètre et télémètre laser utilisant une détection cohérente" .
Dans ces dispositifs, on utilise une automodulation de 1 ' onde lumineuse au sein de la cavité du microlaser pour réaliser la fonction de mélange, par battement ou hétérodynage, des ondes émise et réfléchie.
On profite de la compacité du microlaser mais surtout d'une amplification optique du processus d'interférence au sein de la cavité du microlaser, avec une résonance à la fréquence de relaxation dans cette cavité, fréquence qui est de l'ordre de 1 MHz.
Ces spécificités d'amplification et d'interaction dans le volume du mode laser peuvent être mises à profit pour des mesures de distances (et des mesures de vitesses par effet Doppler) sur des cibles qui sont peu réfléchissantes.
On peut également utiliser ces spécificités dans le domaine de l'analyse médicale, pour analyser des tissus vivants, ou dans le domaine du contrôle non destructif d'objets. Cependant, étant donné que l'on utilise un seul microlaser, il est nécessaire d'envoyer un grand nombre de fois le faisceau issu du microlaser vers la cible que l'on veut analyser.
De ce fait, le temps d'acquisition des informations est important. Ceci présente un inconvénient surtout dans le domaine de l'analyse des tissus vivants. On connaît aussi, par le brevet US 5534950 (Hargis et al), un dispositif de projection d'images utilisant des lasers. Ce dispositif connu comprend un élément d'élimination de tachetures (« speckle élimination élément ») .
Exposé de 1 ' invention
La présente invention a en particulier pour but de remédier à l'inconvénient précédemment mentionné à propos de dispositifs utilisables dans le domaine de l'analyse médicale, en proposant un dispositif d'imagerie permettant de réduire le temps d'acquisition des informations relatives à une cible étudiée, comme par exemple un tissu vivant ou une pièce mécanique, et utilise pour ce faire un ensemble de microlasers permettant l'acquisition simultanée d'informations concernant la cible.
L'invention a aussi pour but de simplifier le dispositif connu de projection d'images, mentionné plus haut, en proposant un dispositif de projection d'images où l'on n'a pas besoin de l'élément d'élimination de tachetures que comprend ce dispositif connu.
La présente invention utilise un ensemble (en particulier une mosaïque) de microlasers dont les fréquences d'émission sont légèrement différentes les unes des autres. Selon l'invention on forme un ensemble (en particulier une mosaïque) d'émetteurs lasers dont les caractéristiques sont presque identiques mais dont les longueurs d'onde d'émission diffèrent faiblement les unes des autres .
De telles sources lasers à fréquences décalées sont intéressantes pour une application à l'imagerie médicale par heterodynage mais peuvent aussi avoir d'autres applications, par exemple pour la projection d'images par lasers où l'on recherche une réduction de la cohérence des faisceaux. Plus précisément, pour l'application à l'imagerie médicale, on cherche à éviter d'avoir des battements « croisés » de fréquences, dus aux interférences de photons issus de cavités lasers voisines. En fait, on ne peut pas éviter les battements mais on fait en sorte que les fréquences des battements soient au-delà de la bande passante des détecteurs .
Pour l'application à la projection d'images par lasers, on cherche à « casser » la cohérence des faisceaux lasers pour faire disparaître l'impression granuleuse des images. Pour ce faire, on donne aux différentes sources lasers des fréquences d'émission différentes. En pratique, cela revient à faire une figure de « speckles », figure d'interférence qui « glisse » au cours du temps et se trouve brouillée par défilement.
On notera qu'un projecteur d'images par lasers conforme à l'invention permet (a) de réduire l'effet de « speckle » et (b) par rapport à l'art antérieur, de mettre plus d'émetteur lasers côte à côte car ils n'ont plus tendance à se coupler les uns aux autres.
De façon précise, la présente invention a pour objet un ensemble de microlasers, caractérisé en ce qu'il comprend N microlasers, N étant un nombre entier au moins égal à 2 , ces microlasers étant prévus pour émettre respectivement N faisceaux lasers et ayant des fréquences optiques respectives peu différentes les unes des autres, les cavités respectives des microlasers ayant sensiblement la même fréquence de relaxation, et en ce que les fréquences optiques respectives des microlasers diffèrent les unes des autres d'au moins cette fréquence de relaxation.
Les microlasers peuvent être des lasers-puces et ledit ensemble peut être une matrice ou une rangée de microlasers .
Selon un mode de réalisation particulier ledit ensemble comprend une plaquette d'un matériau amplificateur laser dans lequel sont formés les N microlasers, les faces de cette plaquette ayant une inclinaison relative telle que les longueurs des cavités optiques respectives des microlasers soient différentes et que l'on obtienne les différentes fréquences optiques . En variante, cet ensemble comprend une plaquette d'un matériau amplificateur laser dans lequel sont formés les N microlasers, des motifs de profondeurs différentes étant gravés dans la plaquette et permettant d'obtenir les différentes fréquences optiques.
L'invention a aussi pour objet un dispositif d'imagerie, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un ensemble de N microlasers, N étant un nombre entier au moins égal à 2, ces microlasers étant prévus pour émettre respectivement N faisceaux lasers vers une cible et ayant sensiblement la même fréquence de relaxation du matériau laser à l'intérieur de leurs cavités, les fréquences optiques respectives d'émission des microlasers différant les unes des autres d'au moins cette fréquence de relaxation,
- des moyens de pompage optique des microlasers, - des moyens optiques prévus pour focaliser chaque faisceau laser en un point de la cible, la lumière issue de ce point étant renvoyée dans le microlaser qui a émis ce faisceau laser, engendrant ainsi un battement ou heterodynage dans ce microlaser par interaction avec la lumière laser créée dans ce dernier, et
- des moyens de photodétection des N battements respectivement engendrés dans les microlasers, ces moyens de photodétection étant aptes à fournir N signaux permettant la formation d'images relatives à la cible, chaque signal étant fonction du battement engendré dans un microlaser. Ce dispositif permet de faire N mesures à la fois, d'où la réduction du temps d'acquisition des informations .
Selon un mode de réalisation préféré du dispositif d'imagerie objet de l'invention, les microlasers sont des lasers-puces ("microchip lasers"), qui sont réalisables de façon collective sur une même plaquette d'un matériau amplificateur laser.
Selon un premier mode de réalisation particulier du dispositif d'imagerie objet de l'invention, ledit ensemble est une matrice ou une mosaïque de N microlasers .
Selon un deuxième mode de réalisation particulier, ledit ensemble est une barrette ou une rangée de N microlasers. Dans ce cas, le dispositif objet de l'invention peut comprendre en outre des moyens de déplacement relatif de la cible par rapport aux N faisceaux lasers issus de cette barrette ou de cette rangée . Ces moyens de déplacement relatif peuvent comprendre un moyen de déplacement de la cible ou un miroir mobile ou un système de balayage réalisé en technologie micro-opto-électro-mécanique ( "micro-opto- electro-mechanical System" encore appelé "MOEMS").
Le dispositif d'imagerie objet de l'invention peut comprendre en outre des moyens de déplacement des points de focalisation des faisceaux lasers parallèlement à l'axe optique des moyens optiques. De plus, ce dispositif peut comprendre en outre un modulateur acousto-optique prévu pour établir chaque battement à une fréquence proche de la fréquence de relaxation du matériau laser au sein de la cavité du microlaser où est formé ce battement. Le dispositif d'imagerie objet de l'invention peut comprendre en outre des moyens de filtrage de la bande passante des moyens de photodétection pour accroître la sensibilité en décalage de fréquence.
Le dispositif d'imagerie objet de l'invention peut aussi comprendre des moyens d'épanouissement des faisceaux lasers avant l'arrivée de ceux-ci au niveau des moyens optiques prévus pour focaliser ces faisceaux.
Selon un procédé de fabrication de 1 ' ensemble de N microlasers d'un dispositif conforme à l'invention, on forme les N microlasers à partir d'une plaquette d'un matériau amplificateur laser (par exemple YAG:Nd, verre Er+Yb) que l'on polit de façon que les faces de celle- ci présentent une inclinaison relative permettant d'obtenir les différentes fréquences optiques des microlasers et l'on grave cette plaquette pour former des cavités résonantes, « stables » au sens de l'optique, pour les microlasers. Au lieu de créer l'inclinaison relative, on peut aussi graver des motifs de profondeurs différentes (par exemple en créant des motifs de dimensions différentes) pour obtenir les différentes fréquences optiques des microlasers .
L'invention concerne aussi un dispositif de projection d'images comprenant un ensemble de microlasers conforme à l'invention, des moyens de commande de l'intensité de chaque microlaser et des moyens de balayage des faisceaux émis par les microlasers .
Brève description des dessins
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés, sur lesquels : - les figures 1 et 2 sont des vues schématiques de modes de réalisation particuliers du dispositif d'imagerie objet de l'invention qui utilisent une barrette de microlasers,
- la figure 3 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation particulier qui utilise une matrice de microlasers,
- la figure 4 est une vue schématique d'un dispositif de projection d'images par lasers conforme à l'invention, - la figure 5 montre une courbe de gain et des modes de cavités lasers expliquant l'invention, et - les figures 6 et 7 sont des schémas destinés à expliquer un exemple de configuration d'une mosaïque de microlasers conforme à l'invention.
Exposé détaillé de modes de réalisation particuliers
Le dispositif d'imagerie conforme à l'invention, qui est représenté schematiquement en perspective sur la figure 1, comprend une barrette 2 de N (N>2) microlasers 2l t 22, ..., 2N, ces microlasers étant prévus pour émettre respectivement N faisceaux lasers 3ι, 32, ..., 3N vers une cible 4. Ces microlasers ont sensiblement la même fréquence de résonance et les fréquences optiques respectives d'émission des microlasers différent les unes des autres de plus de cette fréquence de résonance. On reviendra sur cette question par la suite.
Le dispositif de la figure 1 comprend aussi des moyens de pompage optique des microlasers . Dans l'exemple représenté ces moyens de pompage sont formés par une barrette 5 de N diodes lasers 5X, 52, ..., 5N qui permettent respectivement le pompage optique des microlasers 2l t 22, ..., 2N par la tranche de la barrette 2 de microlasers . Le dispositif de la figure 1 comprend en outre des moyens optiques 6 prévus pour focaliser les faisceaux lasers 3ι, 32, ..., 3N respectivement en des points lx , 72, ..., 7N de la cible 4. Dans l'exemple représenté, on analyse les flux lumineux respectivement rétro-diffuses par ces points où sont focalisés les faisceaux lasers. Ainsi, les lumières respectivement rétro-diffusées par ces points 7χ, 72, ..., 7N sont respectivement renvoyées à travers les moyens optiques 6, vers les microlasers 2ι, 22, ..., 2N qui ont émis les faisceaux lasers 3χ , 3 , ... , 3N. Des battements ou hétérodynages optiques sont ainsi engendrés dans ces microlasers.
Le dispositif de la figure 1 comprend aussi des moyens de photodétection des battements optiques respectivement engendrés dans les microlasers. Ces moyens de photodétection 8 sont formés par une barrette 8 de N photodiodes 8ι, 8 , ..., 8N placée en regard de la face de la barrette 2, face qui est opposée à celle par laquelle sont émis les faisceaux lasers 2l r 22 , ..., 2N. Ces photodiodes fournissent respectivement N signaux, chaque signal étant fonction du battement engendré dans un microlaser.
On acquiert donc simultanément N informations au sujet de la cible 4.
Des moyens de traitement appropriés 9 sont reliés à la barrette de photodiodes 8 et traitent les N signaux pour former des images relatives à la cible à partir des informations qu'ils ont reçues. De préférence, les N microlasers sont des lasers- puces que l'on peut facilement fabriquer de façon collective .
Sur la figure 1, l'axe optique des moyens optiques 6 est noté Y. Les barrettes 2, 5 et 8 sont parallèles à un axe Z qui est perpendiculaire à l'axe Y. On voit aussi un axe X qui est perpendiculaire aux axes Y et Z .
Au lieu d'utiliser une barrette de photodiodes placée en regard de la face-arrière de la barrette de microlasers 2, on peut utiliser un miroir (non représenté) placé à 45° du plan défini par les axes X et Z, en regard de la face-avant de cette barrette 2, pour détecter les lumières correspondant aux battements et issues de cette face-avant, par l'intermédiaire de ce miroir. Ce dernier est apte à laisser passer les faisceaux lasers émis par la barrette 2 et les lumières rétrodiffusées ("backscattered") par la cible et à réfléchir les lumières correspondant aux battements en direction d'une barrette de photodiodes (non représentée) .
De plus, on peut remplacer le pompage optique par la tranche de la barrette 2 par un pompage optique par la face-arrière de cette barrette 2, par l'intermédiaire d'un miroir (non représenté) placé en regard de cette face-arrière, à 45° du plan défini par les axes X et Z, ce miroir laissant passer les lumières correspondantes aux battements, pour que ces lumières parviennent à la barrette de photodiodes 8, et étant également capable de réfléchir les faisceaux émis par une barrette de diodes lasers (non représentée) , en direction de la face-arrière de la barrette de microlasers 2 en vue du pompage optique de ces microlasers . Avec le dispositif de la figure 1, on est capable d'acquérir simultanément N informations au sujet de la cible. En vue d'acquérir à nouveau des informations, on peut munir le dispositif de moyens de déplacement ou balayage relatif des faisceaux 3ι, 3 , ..., 3N par rapport à la cible.
Pour ce faire, on peut prévoir des moyens de déplacement de la cible 4 parallèlement au plan défini par les axes X et Z, ces moyens de déplacement étant symbolisés par la flèche 10 de la figure 1. La cible ainsi déplacée est capable d'occuper plusieurs positions successives et pour chaque position, on obtient N informations supplémentaires au sujet de la cible et l'on est donc capable de faire une analyse bidimensionnelle de cette cible.
Remarquons que les points 7ι, 72, ..., 7N sont dans un plan parallèle au plan défini par les axes Y et Z . Cette analyse bidimensionnelle peut être faite d'une autre manière : la cible peut être laissée fixe et l'on prévoit alors des moyens 12 placés entre la barrette de microlasers 2 et les moyens optiques 6, ces moyens 12 étant prévus pour dévier les N faisceaux lasers issus de la barrette 2, pour qu'ils balayent la cible 4 à travers ces moyens optiques 6.
Ces moyens 12 peuvent comprendre un simple miroir du genre de ceux qui sont utilisés dans les galvanomètres, ce miroir étant disposé de façon à recevoir les faisceaux lasers et à envoyer ceux-ci vers la cible 4 à travers les moyens optiques 6. L'axe de rotation de ce miroir est alors parallèle à l'axe Z, et lorsque ce miroir tourne autour de son axe, les faisceaux lasers balayent la cible perpendiculairement à la barrette 2 et les points de focalisation décrivent des lignes B situées dans des plans parallèles au plan défini par les axes X et Y.
Notons que dans ce cas, il faut bien entendu modifier la position de la cible et l'orientation des moyens optiques 6 par rapport à ce qui est représenté sur la figure 1. En particulier, l'axe Z n'est plus dans le plan de cette figure.
On peut remplacer un tel miroir tournant par des déflecteurs réalisables par usinage du silicium, ces déflecteurs formant un système de balayage réalisé en technologie micro-opto-électro-mécanique encore appelé
MOEMS . Le dispositif de la figure 1 peut comprendre en outre des moyens de déplacement symbolisés par la flèche 14 et destinés à déplacer les points de focalisation des faisceaux lasers, parallèlement à l'axe optique Y. Ces moyens 14 peuvent être de simples moyens de translation des moyens optiques 6 parallèlement à l'axe Y. L'adjonction de ces moyens 14 aux moyens 10 ou 12 permet de faire une analyse tridimensionnelle de la cible 4. Le dispositif de la figure 1 peut comprendre en outre un modulateur acousto-optique 16 prévu pour établir chaque battement à une fréquence proche de la fréquence de relaxation de la cavité résonante du microlaser où est formé ce battement. On profite ainsi d'une amplification optique maximale. Les moyens de commande de ce modulateur ne sont pas représentés sur la figure 1.
Dans le cas où une information de vitesse est recherchée (par exemple pour un contraste d'écoulement sanguin dans le cas où la cible est un tissu vivant) , il est possible d'ajuster la valeur de la fréquence de commande de ce modulateur 16. Ce modulateur est placé sur le trajet aller retour de la lumière, par exemple entre la barrette 2 de microlasers et les moyens optiques 6 (ou les moyens de déviation 12 lorsque ceux- ci sont utilisés) .
Le dispositif de la figure 1 peut comprendre en outre des moyens 18 d'épanouissement des faisceaux lasers avant l'arrivée de ceux-ci aux moyens optiques 6. Ces moyens 18, que l'on place de préférence le plus près possible des microlasers, comprennent par exemple N microlentilles 18ι, 182, ..., 18N respectivement placées en regard des microlasers 2ι, 22, ..., 2N, du côté de la face-avant de la barrette 2, et prévues pour l'épanouissement des faisceaux lasers.
La figure 2 est une vue de côté schématique d'un autre dispositif d'imagerie conforme à l'invention permettant d'analyser les lumières transmises par la cible à partir des N points de focalisation (la cible étant alors au moins en partie transparente à ces lumières) .
Le dispositif de la figure 2 est constitué de la même façon que celui de la figure 1 mais comprend en outre un système optique qui peut comprendre des fibres optiques 20 et un miroir 22.
Le nombre de fibres peut être différent du nombre de points. Il peut être quelconque. Ce miroir 22 est placé à 45° du plan défini par les axes X et Z, entre les moyens optiques 6 et la cible 4. De plus, ce miroir 22 est transparent aux faisceaux lasers émis par la barrette 2 et réfléchit vers les moyens optiques 6 les lumières transmises par la cible 4 et provenant respectivement des points lχ ,
72, ..., 7N. Ces lumières sont respectivement récupérées par les fibres optiques 20 et réfléchies vers les moyens optiques 6 par l'intermédiaire du miroir 22, comme on le voit sur la figure 2, pour que ces lumières puissent pénétrer dans les microlasers correspondants 2 , 2 , ... , 2N.
La figure 3 est une vue de côté schématique d'un autre dispositif d'imagerie conforme à l'invention. Cet autre dispositif diffère de celui de la figure 1 par le fait que la barrette de microlasers 2 est remplacée par une matrice 24 de microlasers 24ι, 242, ..., 24N (de préférence des lasers-puces) . La barrette 5 de diodes lasers de pompage est également remplacée, dans le cas de la figure 3, par une matrice de diodes lasers 26 prévue pour le pompage optique des microlasers de la matrice 24 par l'intermédiaire d'un miroir 28 placé en regard de la face-arrière de la matrice 24, à 45° du plan défini par les axes X et Z, les colonnes de cette matrice étant dans ce cas parallèles à l'axe Z et les lignes de cette matrice parallèles à l'axe X, ces lignes étant elles- mêmes perpendiculaires aux colonnes.
Ce miroir 28 réfléchit les faisceaux émis par les diodes lasers de la matrice 26 vers la face-arrière de la matrice 24 et laisse passer les lumières de battement engendrées dans les microlasers pour que ces lumières puissent être respectivement détectées par une matrice 30 de photodiodes disposée en regard de la face-arrière de la matrice 24. Cette matrice 30 fournit des signaux électriques qui peuvent être traités dans des moyens appropriés 31 pour obtenir une image relative à la cible.
Dans le cas de la figure 3, on fait directement une analyse bidimensionnelle de la cible sans avoir à déplacer celle-ci ou à utiliser des moyens pour balayer cette cible par les faisceaux lasers 25ι, 252, ..., 25N émis par la matrice 24.
Il convient cependant de noter que l'utilisation d'une barrette de microlasers simplifie le dispositif (par rapport au cas de la figure 3) du fait de la réduction du nombre de voies en parallèle (N vaut typiquement de 100 à 1000 dans le cas des figures 1 et 2 d'où 100 à 1000 points de mesures simultanées alors que N est très supérieur à 1000 et vaut par exemple 10000 dans le cas de la figure 3) et du fait d'une possibilité de pompage optique plus simple des microlasers (pompage en ligne) .
On précise que dans le cas des figures 2 et 3 , on peut encore utiliser le modulateur acousto-optique 16 et l'ensemble de micro-lentilles 18x, 182, ..., 18N.
Comme on l'a déjà indiqué, les microlasers doivent avoir sensiblement la même fréquence de relaxation et les fréquences optiques respectives d'émission des microlasers doivent différer les unes des autres de plus de cette fréquence de relaxation. En effet, le principe de l'acquisition en parallèle est valable dans l'hypothèse où les fréquence optique émises par les microlasers différent les unes des autres (d'une très petite valeur en pratique) . En effet, si les microlasers émettaient rigoureusement à la même longueur d'onde les photons issus des différents points de focalisation sur la cible pourraient interférer au sein de toutes les cavités des microlasers et engendrer des signaux de battement moyens. Il en résulterait un très faible contraste des images obtenues.
Par contre, si toutes les longueurs d'onde émises diffèrent les unes des autres de telle façon que les fréquences optiques correspondant à ces longueurs d'onde différent les unes des autres de plus de la fréquence de relaxation des microlasers qui vaut par exemple 1 MHz, alors les signaux de battement "croisés" (correspondant aux photons issus de sources différentes) seront à des fréquences situées en dehors de la bande passante de l'amplification optique (de l'ordre de 100 kHz) et seront donc peu amplifiés.
De plus ils peuvent être filtrés en limitant la bande passante des photodiodes (dans la limite des besoins, notamment pour l'obtention d'images lors d'une analyse utilisant l'effet Doppler).
Pour obtenir des microlasers dont les fréquences optiques diffèrent légèrement les unes des autres comme on 1 ' a vu plus haut, on fait en sorte que les longueurs des cavités des microlasers différent les unes des autres (dans le cas de la figure 1, elles diminuent du haut vers le bas de cette figure et il en est de même pour les longueurs d'onde d'émission des microlasers 2χ , 2 , ... , 2N) .
Ceci est facilement réalisable avec le procédé de fabrication collective des lasers-puces. Il suffit de polir une plaquette de matériau laser dans laquelle on a fabriqué N lasers-puces pour que la face-avant de cette plaquette fasse avec la face-arrière de celle-ci un petit angle α de l'ordre de 1 milliradian.
De préférence, après polissage de la plaquette, on y forme des calottes sphériques (cela revient à ajouter des miroirs qui, vus de l'extérieur, sont convexes) par gravure de la plaquette en matériau laser, pour avoir des cavités stables. Ceci est connu par le document suivant :
Article de J.J. AUBERT, "Laser Focus", juin 1995, page SU.
La valeur de l'angle α est choisie pour obtenir les différentes souhaitées entre les longueurs d'onde (et donc les fréquences optiques) d'émission des microlasers.
Au lieu de faire un polissage avec un angle, on peut graver les cavités lasers (cas de cavités stables par exemple) avec des motifs de profondeurs différentes .
Les profondeurs des motifs sont également choisies pour obtenir les différences souhaitées entre les longueurs d'onde d'émission des lasers.
Ces procédés sont adaptables à l'obtention d'une matrice de lasers-puces du genre de la matrice de la figure 3.
L'invention trouve des applications dans le domaine médical par exemple pour l'analyse de la circulation sanguine : dans ce cas, c'est le contraste de l'image lié au décalage de fréquences Doppler des signaux (dans la bande de gain ou non) qui est détecté.
L'invention s'applique également à d'autres domaines, par exemple au domaine du contrôle non destructif de pièces mécaniques. Dans ce cas, on sollicite ces pièces mécaniques par une onde acoustique générée par ultrasons et on observe 1 ' information de vitesse de vibration de la surface libre des pièces qui est visible par contraste Doppler comme précédemment.
La figure 4 est une vue de profil schématique d'un exemple de dispositif de projection d'images conforme à l'invention. Ce dispositif comprend une matrice 32 de microlasers (mosaïques ou barrettes juxtaposées) dont les fréquences optiques sont légèrement différentes conformément à l'invention. Ce dispositif comprend aussi des moyens 34 de commande de l'intensité de chaque microlaser et des moyens 36 de balayage des faisceaux émis par les microlasers. Les images sont projetées sur un écran 38. Les diverses lentilles intermédiaires du dispositif ne sont pas représentées.
L'utilisation, dans ce dispositif, d'une matrice de microlasers dont les fréquences optiques diffèrent les unes des autres de plus de la fréquence de relaxation des cavités des microlasers, permet de réduire l'effet de « speckle » et de rapprocher les microlasers car le couplage entre ces microlasers est annulé .
Un autre dispositif de projection d'images conforme à l'invention est réalisable à partir du dispositif décrit dans le brevet US 5534950, en y remplaçant la matrice de microlasers par une matrice de microlasers conforme à l'invention et en y supprimant l'élément d'élimination de « speckle » (voir la figure 1 de ce brevet) .
On revient maintenant sur un ensemble de microlasers conforme à l'invention. On considère un microlaser dont la fréquence d'émission, la longueur d'onde d'émission et la longueur de cavité sont respectivement notées v, λ et
L. On peut écrire :
Δv/v = Δλ/λ = ΔL/L où Δv, Δλ et ΔL représentent respectivement les variations de v, λ et L.
On considère un microlaser pour lequel L est de l'ordre de 1 mm et v correspond à λ=l μm, ce qui est le cas du YAG. On détermine que Δv varie de 3 MHz (valeur qui est un objectif pour l'imagerie médicale) lorsque
ΔL vaut 0,1 Angstrom (0,01 nm) .
(Il convient de noter que, dans le cas d'une mosaïque de 1000 émetteurs, il faut faire en sorte que les longueurs de cavités lasers soient toutes différentes statistiquement. Comme le domaine d' accordabilité d'une source YAG est typiquement limité à 3 GHz (ΔL=0,01 nm) , il est tout à fait possible d'atteindre l'écart (statistique) suffisant de 3 MHz sur 1000 sources) .
Statistiquement il apparaît donc probable que toutes les sources lasers d'une mosaïque diffèrent naturellement en fréquence.
Cependant, compte tenu du fait que l'écart de fréquence est faible, les sources sont susceptibles de s'accorder l'une sur l'autre en se couplant pour générer un « mode » unique d'émission. On garantit la séparation en fréquence des émetteurs en obtenant un écart de dimension des cavités lasers de deux façons possibles : par gravure de mosaïques de cavités lasers stables avec des dimensions de motifs différentes - par polissage des faces d'une des tranches des matériaux constitutifs des mosaïques de lasers, en suivant un dièdre.
Dans les deux cas on crée des variations de longueurs optiques de cavités qui dépassent sensiblement λ/2 (où λ est la longueur d'onde moyenne d'un microlaser) et forcent à changer d'ordre du mode laser comme cela est représenté sur la figure 5. On y voit trois courbes A, B et C dans un repère où λ (en μm) est portée en abscisses et l'intensité lumineuse normalisée I (en unités arbitraires) est portée en ordonnées .
La courbe A est la courbe de gain du matériau laser (dans le domaine d'émission possible du laser, en prenant l'exemple du YAG) . La courbe B correspond aux modes d'une cavité laser de longueur Ll et la courbe C à ceux d'une cavité de longueur L2 en prenant un exemple où Ll=L2+λ/2+dL avec dL<λ/2 (saut de 1 de l'ordre du mode émis). Les longueurs d'onde d'émission des différents lasers sont celles qui correspondent aux modes dans la zone de gain du matériau laser (voir la flèche F : zone de gain, la flèche Fl : mode d'ordre k de la cavité de longueur Ll et la flèche F2 : mode d'ordre k+1 de la cavité de longueur L2 ) .
Du fait des variations de longueurs des cavités recherchées des deux façons mentionnées plus haut, celles-ci se trouvent statistiquement réparties sur toute la zone spectrale du matériau à gain : les émetteurs battent entre eux mais avec des écarts moyens de fréquence égaux à Δv divisé par le nombre d'émetteurs. Dans le cas du YAG par exemple on a 100 MHz pour 1000 émetteurs avec les 100 GHz de zone de gain du YAG.
On revient maintenant sur la forme du dièdre correspondant à une matrice de microlasers conforme à l'invention, cette matrice, de forme prismatique, est délimitée par deux plans dont les orientations relatives sont définies par des angles α et β (figure 6) .
Plusieurs solutions sont envisageables pour définir le dièdre. A titre d'exemple, en considérant une matrice à i colonnes et j lignes d'émetteurs lasers, les émetteurs lasers Eli à Eli à la base du prisme (figure 7) ont des longueurs de cavité qui vont de L0 à L0+λ/2 ; pour les lignes suivantes, compte tenu de l'angle α proposé, on change d'ordre de mode laser, ce qui permet de « brasser » les fréquences ; les émetteurs lasers E21, E2i et Eji ont ainsi des longueurs de cavité respectivement égales à L0+λ/2, L0+2xλ/2 et L0+(j+l)xλ/2.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble de microlasers, caractérisé en ce qu'il comprend N microlasers, N étant un nombre entier au moins égal à 2, ces microlasers étant prévus pour émettre respectivement N faisceaux lasers et ayant des fréquences optiques respectives peu différentes les unes des autres, les cavités respectives des microlasers ayant sensiblement la même fréquence de relaxation, et en ce que les fréquences optiques respectives des microlasers diffèrent les unes des autres d'au moins cette fréquence de relaxation.
2. Ensemble de microlasers selon la revendication 1, dans lequel les microlasers sont des lasers-puces .
3. Ensemble de microlasers selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 , dans lequel ledit ensemble est une matrice de N microlasers ou une rangée de N microlasers.
4. Ensemble de microlasers selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 , comprenant une plaquette d'un matériau amplificateur laser dans lequel sont formés les N microlasers, les faces de cette plaquette ayant une inclinaison relative telle que les longueurs des cavités optiques respectives des microlasers soient différentes et que l'on obtienne les différentes fréquences optiques.
5. Ensemble de microlasers selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 , comprenant une plaquette d'un matériau amplificateur laser dans lequel sont formés les N microlasers, des motifs de profondeurs différentes étant gravés dans la plaquette et permettant d'obtenir les différentes fréquences optiques .
6. Dispositif d'imagerie, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un ensemble (2, 24) de N microlasers, N étant un nombre entier au moins égal à 2, ces microlasers étant prévus pour émettre respectivement N faisceaux lasers vers une cible et ayant sensiblement la même fréquence de relaxation du matériau laser à l'intérieur de leurs cavités, les fréquences optiques respectives d'émission des microlasers différant les unes des autres d'au moins cette fréquence de relaxation,
- des moyens (5, 26) de pompage optique des microlasers,
- des moyens optiques (6) prévus pour focaliser chaque faisceau laser en un point de la cible, la lumière issue de ce point étant renvoyée dans le microlaser qui a émis ce faisceau laser, engendrant ainsi un battement dans ce microlaser par interaction avec la lumière laser créée dans ce dernier, et
- des moyens (8, 30) de photodétection des N battements respectivement engendrés dans les microlasers, ces moyens de photodétection étant aptes à fournir N signaux permettant la formation d'images relatives à la cible, chaque signal étant fonction du battement engendré dans un microlaser.
7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les microlasers sont des lasers-puces.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, dans lequel ledit ensemble est une matrice (24) de N microlasers.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 1 , dans lequel ledit ensemble est une rangée (2) de N microlasers.
10. Dispositif selon la revendication 9, comprenant en outre des moyens (10, 12) de déplacement relatif de la cible par rapport aux N faisceaux lasers.
11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel les moyens de déplacement relatif comprennent un moyen de déplacement de la cible ou un miroir mobile (12) .
12. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel les moyens de déplacement relatif comprennent un système de balayage réalisé en technologie micro-opto- électro-mécanique .
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, comprenant en outre des moyens
(14) de déplacement des points de focalisation des faisceaux lasers parallèlement à l'axe optique (Y) des moyens optiques (6).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 13 , comprenant en outre un modulateur acousto-optique (16) prévu pour établir chaque battement à une fréquence proche de la fréquence de relaxation du matériau laser dans la cavité du microlaser où est formé ce battement.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 14, comprenant en outre des moyens de filtrage de la bande passante des moyens de photodétection pour accroître la sensibilité en décalage de fréquence.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 15, comprenant en outre des moyens
(18) d'épanouissement des faisceaux lasers avant l'arrivée de ceux-ci au niveau des moyens optiques (6) prévus pour focaliser ces faisceaux.
17. Dispositif de projection d'images comprenant un ensemble de microlasers, des moyens de commande de l'intensité de chaque microlaser et des moyens de balayage des faisceaux émis par les microlasers, dans lequel l'ensemble de microlasers est conforme à la revendication 1.
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