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1 - GÉNÉRALITÉS

  • 1.1 - Diversité des lasers à gaz
  • 1.2 - Différences par rapport aux lasers à solide

2 - MODES D’EXCITATION DES LASERS À GAZ

3 - LASERS À GAZ ATOMIQUES

4 - LASERS MOLÉCULAIRES

5 - LASERS À GAZ INDUSTRIELS

  • 5.1 - Paramètres importants
  • 5.2 - Développements

Article de référence | Réf : AF3271 v1

Généralités
Lasers à gaz

Auteur(s) : René JOECKLÉ

Date de publication : 10 janv. 2000

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Auteur(s)

  • René JOECKLÉ : Ancien chef de la division Lasers, optronique, sensorique de l’Institut de recherches franco-allemand de Saint-Louis (ISL)

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INTRODUCTION

Les lasers à gaz ont été découverts presque simultanément aux lasers à solide : dans l’infrarouge, le laser à CO2 a été découvert par Patel. Dans le visible, le laser à hélium-néon (He-Ne) connut aussitôt un grand développement. Ces lasers nécessitent un équipement technique relativement simple : l’excitation est obtenue par une décharge électrique haute tension dans un gaz basse pression (généralement un tube scellé dans le cas du laser He-Ne). Le rayonnement laser est généralement continu, ce qui était, au début, la caractéristique unique des lasers à gaz.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-af3271


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1. Généralités

1.1 Diversité des lasers à gaz

Les lasers à gaz présentent une grande variété de caractéristiques (figure 1) :

  • la longueur d’onde va de l’ultraviolet (lasers à excimères) à l’infrarouge moyen (lasers à CO2 , longueur d’onde émise de 10,6 µm) en passant par le visible ;

  • aspects temporels : à l’encontre des lasers à solide, pratiquement tous pulsés, les lasers à gaz peuvent être, soit uniquement pulsés (excimères, vapeur de cuivre), soit uniquement continus (hélium-néon, argon ionisé), soit (dans le cas des lasers émettant dans l’infrarouge) continus ou pulsés. Les pulsés peuvent être, soit mono impulsion, soit pulsés répétitifs ;

  • la puissance moyenne de ces lasers couvre un très large domaine : de quelques milliwatts pour les lasers hélium-néon de réglage à quelques dizaines de kilowatts pour les lasers à CO2 industriels ; pour des finalités militaires, des lasers continus allant jusqu’à plusieurs mégawatts ont été développés.

Enfin, les modes d’excitation sont divers ; le principal est la décharge électrique ; certains lasers peuvent être excités thermiquement ou chimiquement, la réaction chimique pouvant être initiée par l’énergie lumineuse.

HAUT DE PAGE

1.2 Différences par rapport aux lasers à solide

Le grand intérêt du gaz en comparaison avec le solide résulte de la mobilité du gaz, permettant de déplacer le milieu gazeux dans le résonateur à des vitesses pouvant être supersoniques. La puissance du laser étant proportionnelle au débit d’espèces excitées, on peut donc obtenir des puissances relativement élevées. Les dimensions des cristaux supports des lasers à solide sont limitées par le mode de croissance de ceux-ci, ainsi que par la nécessité d’évacuer la chaleur ; ceci constitue une limite à la puissance des lasers à solide, qui n’existe pas pour les lasers à...

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