Pour en savoir plus sur les lasers

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POUR EN SAVOIR PLUS SUR LES LASERS




(Photo : D.Cariou)


DU COTE DU DICTIONNAIRE

Cohérence : caractère d'un ensemble de vibrations qui présentent entre elles une différence de phase constante. Les photons sont émis en phase, avec la même longueur d'onde et dans la même direction, ce qui confère au rayonnement laser une grande directivité. La divergence du faisceau peut être limitée à quelques secondes d'angle, ce qui permet d'envisager l'éclairage, depuis la Terre, d'une partie de la Lune.

Emission stimulée : émission d'un photon lors du passage d'une particule d'un état excité E2 à un niveau d'énergie inférieur E1. Dans un système à l'équilibre thermique, la plupart des particules sont à un faible niveau d'énergie, ce qui se traduit par une population E1 plus importante que la population E2 correspondant à un état excité : un rayonnement incident a plus de chances d'être absorbé que de provoquer l'émission stimulée. Il faut donc exciter le milieu pour obtenir une inversion des populations et favoriser l'émission stimulée. C'est ce que l'on appelle le "pompage optique".

Impulsion : le rayonnement laser se produit soit en continu, soit en impulsions. Si le pompage optique se fait par flash, l'émission se produit par impulsions et peut être retardée. En poursuivant le pompage optique jusqu'à un niveau important, on peut alors provoquer un éclair d'une puissance considérable.

Hologramme : image en relief utilisant les interférences produites par deux rayonnements lasers, l'un produit par l'appareil photographique et l'autre réfléchi par l'objet photographié.

Alfred Kastler (1902-1984) : physicien français, inventeur avec Bitter et Brossel en 1950, du "pompage optique" qui permit la mise au point des lasers et des masers. Il reçut le Prix Nobel de physique en 1966.

LASER : Light amplification by stimulated émission of radiation.

Laser : appareil mettant en œuvre le phénomène laser pour engendrer un faisceau de rayonnement cohérent dans le temps et dans l'espace. Le phénomène laser est un phénomène physique au cours duquel se produit une amplification de lumière par émission stimulée de rayonnement. Ce phénomène a été découvert en 1958 par deux Américains, Arthur Léonard Schawlow et Charles Hard Townes. Ce dernier a reçu le Prix Nobel de physique en 1964.

Maser : Molecular amplification by stimulated émission of radiation ; même chose que le laser, mais pour des fréquences inférieures aux fréquences lumineuses.

Optique non linéaire : pour les lasers, rayonnements lumineux très intenses, la polarisation électrique P induite dans un milieu matériel par un champ électrique E, n'est plus une fonction linéaire de ce champ électrique (sa variation ne peut plus être représentée par une ligne droite).

Pompage optique : Excitation du milieu amplificateur du laser, afin d'augmenter le nombre de particules excitées pour permettre l'émission stimulée.

Puissance d'un laser : les plus puissants lasers continus peuvent délivrer plus de 2 millions de watts. Les lasers à impulsions peuvent produire jusqu'à 100 millions de watts, mais pendant une durée très courte, de l'ordre de quelques nanosecondes (10-9 seconde). Récemment, un laser à iode a fourni une puissance de mille milliards de watts (un térawatt, soit 1012 watts). A l'opposé, les lasers à semi-conducteurs ont une puissance de sortie qui varie de quelques milliwatts à quelques centaines de milliwatts.



DU COTE DE LA BIBLIOTHÈQUE

- M. Y. Bernard "Masers et lasers. Voyage au pays de l'électronique quantique",
PUF 1964.

- B. A. Lengyel "Introduction à la physique des lasers", Eyrolles 1968.

- A. Orszag "Les lasers", Masson 1968.

- M. Brotherton "Fonctionnement et utilisation des masers et lasers", Dunod 1970.

- R. Brown "Les lasers", Larousse 1970.

- F. Chabannes "Les lasers", ENSTA 1972.

- F. Hartmann "Les lasers", PUF coll. Que sais-je ? 1974, nouvelle édition 1977.

- A. Orszag et G. Herner "Les lasers et leurs applications", Masson 1980.

- D.C. O'Shea, W.R.Callen et W.T. Rhodes "Introduction aux lasers", Eyrolles 1980.




DU CÔTÉ DES APPLICATIONS

- alignement en construction mécanique, optique, travaux publics, métrologie ;

- soudage, usinage, perçage, découpe, par concentration (focalisation) du rayonnement laser et de son énergie ;

- production et étude de plasmas, production de réactions de fusion nucléaire contrôlée ;

- télécommunications en espace libre (limitées à cause de l'influence des conditions météorologiques sur la propagation des ondes lumineuses), télécommunications entre points fixes par fibres optiques ;

- lecture de codes à barres, lecture de disques numériques audio et vidéo ;

- photocomposition, imprimantes ;

- spectacles et hologrammes ;

- applications médicales et militaires (téléguidage de missiles antichars, transmission entre satellites et sous-marins, désignation d'une cible...).