CARACTÉRISATION DES IMPULSIONS GÉNÉRÉES PAR LA MÉTHODE DU Q-SWITCH PASSIF DANS UN LASER À CO2

Abstract

Les impulsions laser courtes ont des applications dans différents domaines comme la médecine, la micro industrie, les télécommunications et le domaine militaire. De nos jours, beaucoup d'investigations s'effectuent dans les laboratoires de recherche de par le monde dans le but de réaliser le laser à impulsion la plus courte d'une durée de l'ordre de la femtoseconde ou inférieure. Notre travail s’inscrit dans ce cadre là. Le dispositif expérimental utilisé est centré autour d’un laser à CO2 continu. Son émission se situe dans l'infrarouge autour de 10,6 µm. L’introduction d’une cellule contenant un absorbant saturable convenablement choisi rend son fonctionnement impulsionnel : c’est ce qu’on appelle « le Q-Switch passif ». En fait c’est une modulation des pertes dans la cavité laser. L’étude des impulsions générées par ce type de fonctionnement et la détermination des paramètres qui influent sur la forme des impulsions est l’objet même de notre travail. Nous avons utilisé le SF6 comme absorbant saturable. Le signal laser est détecté à la sortie d'un monochromateur M25, préalablement étalonné avec une diode laser de longueur d'onde autour de 650 nm et une série de réseaux à 122 traits par millimètre. Nous avons ainsi déterminé la raie responsable de l'émission laser dans les conditions optimales de fonctionnement de notre laser. Il s'agit de la raie P14 du spectre de vibration-rotation de la molécule de CO2. Nous montrons que la durée et la forme des impulsions obtenues dépendent de la pression du SF6, de l'intensité de pompage et de l'ouverture d'un diaphragme interposé soigneusement sur l'axe de la cavité entre le milieu amplificateur et le milieu absorbant. Nous montrons aussi que ces paramètres influent sur la compétition des modes transverses et l'oscillation sur le mode fondamental TEM00, recherché dans la plupart des applications laser. Celui-ci peut être favorisé dans chaque cas