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RÉSUMÉ
Les sources laser, bien connues maintenant du grand public, sont grandement utilisées pour tenter de répondre aux problèmes d'analyse de la matière. Longueur d'onde, cohérence, durée d'impulsion, puissance, sont les paramètres qui caractérisent ces sources et leur permettent de sonder à distance le milieu, et cela avec une grande résolution spatiale. Des éléments leur sont toutefois indispensables, les optiques et les détecteurs, et bien sûr l'informatique pour la gestion des mesures et l'interprétation des résultats. En progrès constant, les techniques laser se developpent grâce à une technologie de plus en plus sophistiquée.
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Laser sources, now well known by the general public, are widely used in order to try to address matter analysis issues. Wavelength, coherence, impulse length, power, are parameters which characterize these sources and enable them to probe the medium remotely, all this with a high spatial resolution. Some elements are nonetheless essential: optical elements and detectors as well as, evidently, computing systems for the management of measurements and the interpretation of results. In constant progress, laser techniques are developing due to an increasingly sophisticated technology.
Auteur(s)
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Sylvain LAZARE : Directeur de Recherche, Institut des Sciences Moléculaires (ISM), UMR 5255 du CNRS, Université de Bordeaux 1
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Éric MOTTAY : Ingénieur et Directeur de la Société Amplitude Systèmes
INTRODUCTION
Les sources laser sont maintenant une réalité quotidienne du domaine grand public et tiennent une place de plus en plus importante en ce qui concerne les problèmes d’analyse de la matière, reliés ou non aux grandes interrogations scientifiques de notre temps. Les paramètres déterminants des lasers sont la longueur d’onde, la cohérence ou la directivité, la durée d’impulsion, l’intensité et la puissance. Il y a dans le concept d’utilisation d’un laser, les notions de sonder le milieu à distance, de le sonder de façon ultrarapide ou encore avec une grande résolution spatiale. À la source laser, il faut joindre des éléments indispensables dans les systèmes d’analyse, à savoir les optiques et les détecteurs. Il est aussi important de bien réaliser le rôle grandissant joué par l’informatique capable de gérer les mesures et d’interpréter les résultats en un temps de plus en plus court. Les progrès des concepts dont découle ce type d’instrumentation sont constants, grâce à une technologie de plus en plus sophistiquée et performante, et nous permettent de mieux appréhender les différents problèmes analytiques des sciences modernes. Ils contribuent au développement d’une meilleure vision, toujours plus rapide et plus large du monde, grâce au progrès scientifique. Nous allons énumérer et introduire les différentes techniques couramment utilisées, en essayant d’en illustrer les applications importantes. Nous incitons le lecteur à compléter son information par une recherche bibliographique plus large en s’aidant de celle de ce dossier qui a été conçue pour mettre en place les principaux mots-clés du domaine.
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1985 par Thierry BERTHOUD
- Version archivée 2 de oct. 1992 par Patrick MAUCHIEN, Thierry BERTHOUD
DOI (Digital Object Identifier)
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2. Techniques de mise en œuvre des lasers
2.1 Mise en forme des faisceaux. Lentilles de précision
En analyse, les besoins de mise en forme des faisceaux laser sont au niveau de la focalisation dirigés vers l’obtention :
-
de fortes intensités (indispensables en Raman, en absorption multiphotonique) ;
-
et de fortes résolutions spatiales.
En fonction du type de problème, comme par exemple l’analyse dans les tissus biologiques et les cellules, il est intéressant de mettre en œuvre des optiques de précision, comme l’objectif de microscope, qui permet une résolution largement inférieure au micromètre. Dans un montage confocal, la zone d’analyse se situe dans le plan conjugué d’un masque (iris) placé en amont de la lentille. On obtient ainsi une géométrie de faisceau constante et on y fait varier l’intensité du laser par un dispositif d’atténuation placé en amont de l’optique (figure 11).
HAUT DE PAGE2.2 Piégeage optique (particules, etc.)
Le phénomène de piégeage optique est mis à profit en analyse Raman , en particulier (figure 12). Il apparaît aux forts gradients d’intensité près du point de focalisation du laser, car une force :
attire ou repousse la particule en fonction de sa polarisabilité :
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RULLIÈRE (C.) - Femtosecond Laser Pulses : Principles and Experiments. - (Ed.) Springer (1998).
-
(2) - MAIMAN (T.H.) - * - Nature, 187, 493 (1960).
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(3) - KOECHNER (W.) - Solid State Laser Engineering. - Springer (1999).
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(4) - FLEUROT (N.), CAVAILLER (C.), BOURGADE (J.L.) - * - Fusion Eng. Des., 74, 147-154 (2005).
-
(5) - CAVAILLER (C.), FLEUROT (N.), LONJARET (T.), DI-NICOLA (J.M.) - * - Plasma Phys. Control. Fusion, 46 B, 135-141 (2004).
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(6) - DRUON (F.), BALEMBOIS (F.), GEORGES (P.) - * - Ann. Chim. Sci. Mat., 28, 47-72 (2003).
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(7) - PAUL (P.M.), TOMA (E.S.), BERGER (P.),...
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