Principe du LASER

Introduction:

Un laser, acronyme de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, est un dispositif photonique qui amplifie une source lumineuse et qui produit un rayonnement monochromatique rectiligne et cohérent.

Composition:

Il se compose de plusieurs parties:

- D’une source d’énergie qui apporte l’énergie nécessaire aux atomes pour stimuler l’émission lumineuse des photons. Elle peut être de différente nature: optique (lampe flash, diode...), électrique (décharge électrique dans du gaz, courant électrique dans les semi-conducteur...), réaction chimique...

- D’un milieu actif qui va émettre des photons, par émission stimulée, dont la longueur d’onde dépendra de son type. L’apport d’énergie de la source va faire passer des électrons, des atomes du milieu actif, dans un niveau d’énergie supérieur. Et c’est en retrouvant leur niveau initial que des photons seront émis. La longueur d’onde peut être dopé à l’aide d’un ion, en ajoutant des particules au milieu actif.

- D’un résonateur optique (on parle alors d’oscillateur laser) qui amplifiera le rayon lumineux généré. La cavité est, par exemple, composée de deux miroirs entourant le milieu actif. L’un des miroir est totalement réfléchissant, ce qui permettra d’entretenir la stimulation des photons, tandis que le second l’est partiellement, ce qui permettra aux rayon lumineux de sortir de la cavité. C’est notamment grâce à cette cavité que le faisceau lumineux se propage dans une seule direction.

Types:

Il existe plusieurs type de laser impulsionnel ou continue:

• laser à gaz: CO2, hélium-néon, argon, xéon…
• laser à fibre: fibre optique dopé avec ions de terres rares, MOPA....
  
• laser à l’état solide : cristal Nd:YAG, rubis, Ti-sapphire...
• laser liquide: colorants organique qui peut faire varier la longueur d’onde.
• laser à semi-conducteur : diode...
• laser à vapeur métallique...

Domaines d'application:

Les laser ont de multiples domaines d’applications:

• dans l’industrie pour l’usinage, le marquage la gravure, la soudure de matériaux...
• dans le médicale pour la chirurgie...
• pour le transfert d’information dans la télécommunication, la lecture optique...
• pour la recherche scientifique....