1 - RAPPELS DE BASE

• 1.1 - Historique
• 1.2 - Généralités
• 1.3 - Conditions d’oscillation
• 1.4 - Modes transverses
• 1.5 - Méthodes de modulation en puissance d’un laser
  Figure 1 - Modes d’un laser Figure 2 - Commutation intracavité

2 - DIODES LASER

• 2.1 - Matériaux et structures
  Figure 3 - Diagramme du paramètre cristallin et de la largeur de bande interdite des composés semiconducteurs III-V Figure 4 - Structure à puits quantiques Figure 5 - Représentation élémentaire d’une double hétérojonction Figure 6 - Cavité d’une diode laser
• 2.2 - Diodes à émission surfacique
  Figure 7 - Configurations des diodes laser émettant perpendiculairement à la surface (au substrat)
• 2.3 - Diodes de puissance
  Figure 8 - Structure de diode de puissance multiréseau de rubans Figure 9 - Puissance optique en fonction du courant d’une diode de puissance opérant en régime quasi continu Figure 10 - Configuration d’une diode laser de puissance de type maître oscillateur couplé à un amplificateur monolithiquement intégrés (M-MOPA) Figure 11 - Niveaux d’énergie des états excités de l’ion erbium (Er3+) dans une matrice amorphe montrant les différentes transitions d’excitation, de relaxation et d’émission laser
• 2.4 - Diodes accordables dans l’infrarouge
  Figure 12 - Configuration d’un amplificateur à fibre optique Tableau 1 - Comparaison entre les caractéristiques souhaitées et celles obtenues [...]
• 2.5 - Diodes émettant dans le visible

3 - LASER À DIOXYDE DE CARBONE

• 3.1 - Laser moléculaire
  Figure 13 - Déformations mécaniques de la molécule CO2 Figure 14 - Niveaux d’énergie de la molécule de CO2 Figure 15 - Structure fine des niveaux rotationnels associés aux états d’excitation 00o1 (mode v3) et 02o0 (second mode v2) de la molécule CO2 Figure 16 - Principe d’un laser à gaz CO2 Tableau 2 - Longueurs d’onde émises sur les branches P et R des transitions [...] Tableau 3 - Transitions entre les bandes 00o1 ® 10o0 associées à la molécule [...]
• 3.2 - Laser continu à excitation électrique
  Figure 17 - Section efficace de collision molécule N2 – électron Figure 18 - Section efficace de collision molécule CO2 – électron
• 3.3 - Laser impulsionnel CO2-TEA
  Figure 19 - Principe du dispositif LEDA Figure 20 - Laser CO2 à excitation électrique transversale à pression atmosphérique Figure 21 - Circuit électrique d’un laser CO2 – TEA
• 3.4 - Laser CO2-TEA à cadence de tir élevée
  Figure 22 - Principe d’un laser CO2 – TEA à circulation et recyclage de gaz Figure 23 - Principe d’une commande de décharge par préionisation UV
• 3.5 - Applications
  Figure 24 - Schéma d’un montage laser CO2 à sélection de longueur d’onde

4 - LASERS SOLIDES POMPÉS PAR DIODES LASER

• 4.1 - Généralités
• 4.2 - Diodes laser de puissance
  Figure 25 - Structure émettrice d’une barrette de diodes de puissance Figure 26 - Structure de diode de puissance 2D à émission surfacique
• 4.3 - Milieu actif
  Figure 27 - Représentation schématique d’un système laser à 3 et à 4 niveaux Figure 28 - Niveaux d’énergie de l’état excité de l’ion néodyme dans la matrice YAG (Y3 Al5 O12) Figure 29 - Niveaux d’énergie de l’état excité de l’ion néodyme dans la matrice YVO4 Figure 30 - Illustration du concept de conversion nodale Tableau 4 - Évolution des caractéristiques d’émission de diodes laser à base de [...]
• 4.4 - Pompage optique
  Figure 31 - Représentation du pompage longitudinal Figure 32 - Géométrie associée au mode de pompage longitudinal Tableau 5 - Comparaison du pompage par diodes et du pompage par lampes 
• 4.5 - Architectures de cavités
  Figure 33 - Puissance laser émise en fonction de la puissance de pompe pour un cristal Nd-YAG pompé longitudinalement par diodes Figure 34 - Structure de laser pompé longitudinalement par une barrette ou un empilement de diodes Figure 35 - Puissance laser délivrée en fonction de la puissance de pompe Figure 36 - Pompage quasi longitudinal des deux faces d’un cristal Nd-YAG Figure 37 - Montage d’un laser microchip déclenché par voie électro-optique Tableau 6 - Comparaison des caractéristiques de deux cristaux dopés Nd3+ qui se [...]
• 4.6 - Diversité des lasers solides pompés par diodes
  Figure 38 - Plaque laser pompée transversalement Figure 39 - Exposition maximale permise (EMP) en terme de fluence (J/m2) en fonction de la longueur d’onde optique et de la largeur temporelle de l’impulsion laser Figure 40 - Puissance laser émise à en continu en fonction de la puissance de pompe émise par une diode laser opérant à (source Thomson-CSF Laboratoire Central de Recherche)
• 4.7 - Applications
  Figure 41 - Diagramme des niveaux d’énergie de l’ion Yb dans une matrice YAG
• 4.8 - Point sur le présent et l’avenir

5 - SÉCURITÉ LASER

• 5.1 - Position du problème
  Figure 42 - Facteurs spectraux de transmission (œil humain) et d’absorption (rétine et choroïde)
• 5.2 - Normes de sécurité laser
  Tableau 7 - Effets pathologiques associés à une exposition excessive à la lumière  Tableau 8 - Exposition maximale permise (EMP) au niveau de la cornée pour [...]
• 5.3 - Exemples de calculs sur la sécurité laser