Brevet FR2004102A1 — publié le 19691121

l .2004102 la présente invention.se rapporte à des techniques pour faire émettre des impulsions par des lasers. On a, remarqué parfsis que l::s lasers représentent une solution lors.iU'cn eiiercLe à résoudre- un nroolène. Cependant, on 5 connaît les sortes de problèmes ru:- les lasers pcrnietferaient de_ résoudre s'ils pci'.vaior/c- présenter des caractéristiques appropriées. Par exemple, on estime actuellement que les lasers pourraient être utilisés d'une façon particulièrement utile dans des systèmes de communication en les faisant fonctionner d'une ma-10 nière leur faisant fournir des impulsions d'une largeur très faible pouvant être imbriquées en grand nombre afin de réduire les espacements entre les impulsions. Par exemple, on connaît une technique pour faire émettre des impulsions par un laser en modulant la- perte du résonateur 15 avec un modulateur électro-optique suivant le taux d1 espace ^nt des modes, c/21. l'émission d'impulsions à ce taux est appelée d'une manière typique une émission synchrone d'impulsions. Dans cette formule, ç est la vitesse de la lumière et 21 la longueur du trajet aller et retour à l'intérieur du résonateur du laser. ■ 20 la forme précédente de modulation est appelée parfois "modulation à perte". On sait également que des techniques sans perte ou "réactives" de modulation font produire des impulsions par un laser. On a observé récemment que les lasers peuvent émettre des 25 impulsions suivant une fréquence d'espacement des mpdes en 1'absence d'aucune modulation ni aucune autre perturbation délibérée du laser. Cette émission d'impulsions a été appelée émission d1 auto-impulsion." la plupart des lasers à auto-impulsion comporte des résonateurs optiques relativement allongés, et suivant l'a-30 nalyse de la Demanderesse, les résonateurs allongés permettent un rétablissement de l'inversion de population du milieu actif entre les passages de l'impulsion. Cependant, l'auto-impulsion observée pour les lasers n'est ni prévisible ni fiable et cette émission peut passer facilement à un régime de fonctionnement 35 dans lequel le fonctionnement non asservi des modes longitudinaux et la puissance de sortie sont plus ou moins continus. ËAD original- 69 06950 2 * 2004102 La présente invention a établi une théorie qui montre que, dans un laser à auto-impulsions, les impulsions sont approximativement d^3 impulsions " TC " dans le milieu actif du laser. Cette terminologie fait appel à une analogie avec la technique de la 5 résonance magnétique où on sait déjà qu'une impulsion d'un champ magnétique oscillant d'une certaine intensité et d'une certaine durée agit de manière à faire sauter les dipôles de résonance magnétique d'une matière exactement de 180°. Une telle impulsion ■ est appelée une impulsion "TV". L'impulsion analogue du laser 10 dans la présente théorie, àu cours d'un seul passage à travers le milieu du laser, supprime toute l'énergie disponible sur le milieu en laissant un excès d'atome au niveau d'énergie inférieur dont la quantité est la même que celle des atomes initialement en excès au niveau d'énergie supérieur. L'excès initial du milieu 15 supérieur est ensuite rétabli par le processus de pompage normal avant le passage suivant de l'impulsion à travers le milieu. D'autres types de lasers à impulsions ont été mis au point qui émettent des impulsions à des fréquences très inférieures à la fréquence d'espacement des modes. Ces techniques peuvent être 20 caractérisées d'une manière générale par le fait qu'elles utili-seiit une cellule d'absorption pouvant être décolorée ou rendue transparente. Les techniques les plus courantes utilisent des cellules à colorant organique comme cellules d'absorption pouvant être décolorées. Récemment, on a obtenu des émissions d'impulsions 25 semblables dans une cellule d'absorption présentant des niveaux d'énergie distincts séparés par l'énergie des photansdu rayonnement du laser. Un tel agencement utilisant un. laser à injection . en arséniure de gallium et une cellule d'absorption en arséniure , ,ses collaborateurs de gallium est d.ecrit par Yu. A. Drozhbin et/. "Génération of 30 Ultraviolet Light Puises with a G-as Semiconductor Laser", Soviet Physics. JETP Letters. Volume 5, page 143, 15 i%rs 1967. Pour un grand nombre d'applications, la fréquence d'émission d'impulsions moindres qui est obtenue de cette manière est insuffisante. En conséquence, la présente invention a pour but d'obtenir 35 une émission synchrone d'impulsions, c'est-à-dire des impulsions suivant la fréquence d'espacement des modes d'un laser, à la fois 8m original 69 06950 3 .2004102 d'une manière fiable et sans signal de modulation extérieur à la fréquence d'espacement des modes. La Demanderesse a découvert qu'une émission synchrone d1 impulsions peut être produite en utilisant une cellule d'absorp-5 tion saturable de manière à ne perdre qu'une énergie négligeable entre le résonateur et la cellule d'absorption. Plus particulièrement, les impulsions du laser, qui sont des impulsions 7T pour le milieu actif du laser, doivent paraître des impuisions"JT ou des impulsions ^"JTau milieu de la cellule d'absorption saturable. 10 Par analogie avec la définition précédente d'une impulsion TT , une impulsion 2 JT est une impulsion qui fait sauter deux fois les populations de deux nivear.x d'énergie et qui revient à la cellule d'absorption dans son état initial à la fin de tout passage simple à travers celle-ci. 15 Suivant une première application de l'invention, le milieu d'absorption de la cellule d'absorption saturable doit présenter une durée de vie d'emmagasinage d'énergie , appelée souvent une durée de vie de fluorescence, qui est très supérieure à la largeur de l'impulsion et de plus une durée de vie de déphasage homogène 20 T2* pour la population rayonnante qui soit également très supérieure à la largeur de l'impulsion. Dans le cas type où le milieu de la cellule d'absorption saturable présente des niveaux d'énergie distincts séparés par l'énergie des pilotons du rayonnement • du laser, la durée de vie d'emmagasinage d'énergie , 35 de vie de déphasage homogène en la rapportant à la technique antérieure, telle que 1'agencement décrit dans l'article précité de On peut comprendre en particulier l'importance de la durée 69 06950 4 „20041 ses collaborateurs Dorznbin 11/.« Dans cet agencemem;, une aurée de vie de déphasage homogène $2* inférieure à la largeur de 11 impulsion produit la décoloration de la cellule d'absorption. Pendant cette décoloration, 1 ' énorgis est ^.inagasinée dans la. cellule Liais ne peut en 5 être récupérée d'une manière cohérente par le rayonnement du laser. Ce fait peut être déduit de la fréquence décrite qui est inférieure de plus qu'une puissance de dix de toute fréquence d'espacement de mode probable pou'" un tel dispositif. De telles fréquences d'émission d'impulsions sont produites par un phéno— 10 mène de décoloration et du fait de la décoloration, l'énergie ■~st perdue par le rayonnement du laser v.-rs la cellule d'absorption saturable. Il faut un certain nombre de passages du rayonnement pour produire une décoloration complète. Ces fréquences d'émulsions d'impulsions ne se produisent que lorsque la durée 15 de vie de déphasage homogène es"fc inférieure à la largeur de 1'impulsion. D'une manière typique, est plusieurs fois supérieur à ^a largeur de l'impulsion est approximativement 2L/lJc, où ET est le nombre de modes longitudinaux qui oscillent. 20 En se basant sur les relations décrites ci-dessus entre les durées de vie et la largeur des impulsions, dans un laser à gaz, la cellule d'absorption à gaz comportant- des niveaux d'énergie séparés par l'énergie des photons du rayonnement du laser produit une émission synchrone d'impulsions lorsque la pression du gaz 25 dans la cellule d'absorption est inférieure à un niveau critique. Pour obtenir cette condition, la durée de vie de déphasage homogène ^2* est supérieure à la largeur de l'impulsion. On peut choisir facilement un gaz qui présente une durée de vie d'emmagasinage d'énergie suffisamment longue pour le milieu supérieur des 30 deux niveaux entre lesquels se produit l'absorption. D'une manière typique, la cellule d'absorption à gaz peut utiliser le même gaz que le composant gazeux du milieu actif du laser. Par exemple, pour un lasa l'hélium-néon, fonctionnant à 6328 unités Angstrom, la cellule d'absorption peut utiliser du néon pur à une pression 35 d'environ 3 Torr ou moins. On a obtenu un fonctionnement satisfaisant pour des pressions de la cellule d'absorption comprises BAD ORIGINAL 69 06950 5 ,2004102 e-ntre 0,1 lorr st 3 ïorr. Dans une premiers application de l'invention qui utilise un f onctionnenient par impulsion 2 IX, on réalise unn adaptation mutuelle entre la cellule d'absorption et le3 autres coLvoosants du 5 laser pour obtenir le double de- l'intensité du champ électrique, en supposant des moments de dipôles électriques semblables du milieu de gain et du milieu d'absorption, dans la cellule d'absorption, comiae cela existe dans le milieu de gain actif du laser pendant le passage de son impulsion 'TT . Pour un milieu d'absorption 10 présentant un moment de dipôle électrique, ou intensité en oscillateur, différent de celui du milieu actif, le champ électrique nécessaire pour le fonctionnement avec impulsion 2 7t est en raison inverse du moment du dipôle électrique du milieu d'absorption et il est réglé d'une manière correspondante. De cette manière, 15 la cellule d'absorption laisse passer une impulsion 2 "TT , telle que celle-ci a été définie plus haut. L'impulsion 2 7Tfait passer "brusquement" la cellule d'une condition d'absorption à une condition de population inversée, et ensuite, la cellule revient "brusquement" et renvoie l'énergie absorbée d'une manière cohé-20 rente à l'impulsion avant qu'elle ne quitte la cellule. De ce fait, la cellule revient à son état d'absorption initial à la fin de tout passage simple de l'impulsion à travers elle, le fonctionnement de la cellule dans ce mode de réalisation est caractérisé par le retard typique de la transparence produite d'une ma-25 nière autonome, comme décrit par S.l. McGall et È.l. Habn "Self-Induced ïransparency by Pulsed Ccherent Light", Physical Review . letters. pages 908-911» 22 Mai 1967. l'intensité appropriée du champ électrique dans la cellule d'absorption est réalisée en donnant une forme appropriée au faisceau, par exemple en le focali-30 sant. L'emplacement de la cellule d'absorption active à l'intérieur du résonateur optique du laser dans ce mode de réalisation n'a pas d'importance critique. De ce fait, ce mode de réalisation peut facultativement prendre la forme d'un laser en couronne. Dans une autre application de la présente invention .qui uti-35 lise un fonctionnement par impulsions Jt , la cellule d'absorption et les autres composants du laser sont adaptés mutuellement de • bad 69 06950 6 .2004102 façon à présenter la même intensité de champ électrique dans la cellule d'absorption que dans le milieu actif du laser, à condition que les deux milieux présentent des moments de dipôles électriques semblables. Pour un milieu d'absorption présentant un mo-5 ment de dipôle électrique, ou intensité in oscillateur, différent de celui du milieu ds gain actif, l'intensité du champ électrique est réglée en raison inverse du moment de dipôle électrique, afin de produire des impulsions 7T . La cellule est alors ramenée à son état d'absorption initial une fois pour deux passages du rayonne-10 mont du laser en la disposant très près d'un premier réflecteur d'un résonateur linéaire de laser de telle sorte que le rayonnement effectue deux passages à travers la cellule d'absorption ac~ tive d'une manière sensiblement continue et avant que toute partie importante de la population de l'état supérieur dans la cel-15 Iule d'absorption puisse se relaxer spontanément (déphaser). D'autres agencements assurant deux passages sensiblement continus du rayonnement du laser à travers la cellule d'absorption suffiraient également. Le rayonnement fait alors rendre par les atomes leur énergie et les fait revenir à leur état inférieur. Ce mode de ré-20 alisation ne présente pas le retard caractéristique de la transparence produite d'une manière autonome. Dans ce mode de réalisa-r tion, le milieu actif du laser et la cellule d'absorption fonctionnent tous les deux avec des impulsions TV • D'autres avantages et caractéristiques de la présente in-25 vention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs formes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins, 30 La figure 1 est une vue en partie sous la forme d'un sché ma synoptique de l'invention. La figure 2 est une vue en partie sous forme d'un schéma synoptique d'une variante du mode de réalisation de la figure 1, utilisant des lentilles. 35 La figure 3 est une vue en partie sous forme de schéma sy noptique représentant une autre application de l'invention ; et' &AD ORjgjnal 69 06950 7 ,2004102 Le figure 4 est une vu- en partie sous la forme d'un schéma synoptique d'une variante du modo do réalisation de la figure 5 s ions de lacer suivant le presic-r mode réalisation de l'invention dans lequel lo milieu actif d'un lar;er 11 émet des impulsions ffserablables à celle d'un laser à auto-impulsions tandis qu'une cellule à absorption active répond aux impulsions sous la forme d'impulsions 2 . 10 Le milieu de gain actif est pai" exemple un mélange d'hélium et de néon suivant un rapport de 10:1 et il est capable d'osciller in laser à 6328 unités Angstrom. Il est contenu dans un tube cylindrique approprié 12 présentant des fenêtres d'extrémité 13 et 14 disposées suivant l'angle de aBrewster. Le milieu de gain actif 15 est excité, ou pompé, au moyen d'une décharge électrique en courant continu entre une cathode 17 et une anode 18 connectée aux bornes d'une source de tension continue 19. Le milieu actif du laser est disposé dans un résonateur optique linéaire comprenant des réflecteurs 21 ~t 22 opposés le long d'un axe qui coïncide 20 av;c l'axe du tube 12. Les courbures respectives des réflecteurs 21 et 22 sont adaptées de telle sorte que le diamètre moyen du faisceau au voisinage du réflecteur 21, c'est-à-dire le diamètre , soit le double du diamètre mojmn du faisceau au voisinage du réflecteur 22, c'est-à-dire le diamètre Le milieu de gain ac-25 tif est disposé de telle sorte qu'il subit le diamètre moyen A-j. Une cellule d'absorption active 31 comprend un milieu gazeux en néen et est disposée dans le tube 32 de manière à subir le diamètre moyen A^ faisceau. Le tube 32 présente des fenêtres d'extrémité 33 et 34 disposées suivant l'angle de Brewster. 30 La cellule 31 comporte également une cathode 37 et une anode 38 et une source de tension continue 39 connectée entre les électrodes. Il convient de noter que les niveaux supérieur et inférieur assurant l'absorption sont respectivement les mêmes que les niveaux supérieur et inférieur d.-j transision du laser du milieu ac-35 tif dans le tube 12. Sur la figure 1, 1'-appareil repréconti produit des impul- . 69 06950 8 „2004102 La pression totale du milieu actif à l'intérieur du tube 12 du laser ^st par exemple de 3 Torr, la longueur de la décharge est par exemple de 100 cm et le niveau de la puissance d'excitation est par exemple de 30 watts. On peut faire varier tous ces 5 paramètres du milieu actif du laser dans des gammes connues dans-la technique du laser. Par exemple, la pression dans .le tube 32 est de 0,3 Torr, -mais elle pourrait varier et s'élever jusqu'à 3 Torr ou plus. On a obtenu un fonctionnement satisfaisant à une pression de 3 Torr. 10 Sa longueur est par exemple de 50 cm. Sa puissance d'excitation est par exemple de 10 watts. La distance entre la fenêtre d'extrémité 34 et le réflecteur 22 n'a pas d'importance critique. Le rayon de courbure type du réflecteur 21 est de 200 cm, et le réflecteur 22 est par exemple sensiblement plan. Le réflec-15 teur 21 est partiellement transparent pour permettre d'extraire une partie des oscillations du laser. La distance entre les réflecteurs 21 et 22 est par exemple de 200 cm. Pendant le fonctionnement du mode de réalisation de la figure 1, la présence de la cellule d'absorption active saturable 20 31 produit un blocage de mode d'un grand nombre de modes longitudinaux entretenus par le résonateur, le milieu actif 11 et son moyen de pompage. Le moyen de pompage doit fournir suffisamment -d'énergie pour permettre à la série de modes d'osciller. Dans le m«de de réalisation do la figure 1, le blocage des 25 modes est produit d'une manière fiable par la coopération des composants normaux d'un laser à auto-impulsions et par l'addition de la cellule d'absorption active 31. Les impulsions obtenues peuvent être beaucoup plus courtes que celles qu'on obtient d'un laser à auto-impuisions. De plus, cette émission d'impulsions est 30 obtenue sans les complications et les pertes de puissance d'un modulateur à cristal et de son circuit d'excitation. La cellule d'absorption 31 présente au faisceau du laser une absorption temporaire (perte ou gain négatif) qui est beaucoup plus faible que le gain assuré par le milieu actif du laser 11. Le 35 gain négatif est assuré par une population initiale d'atomes plus importante dans le niveau inférieur que dans le niveau supérieur.. BAD OÉyçifstAL 69 06950 9 2004102 10 15 20 25 30 Ceci peut Être réalisé soit par une longueur de trajet plus faible, comme représenté, une pression plus faible du néon dans la cellulo d'absorption, soit par un courant de pompage moindre, en comparaison du rsilitu de gain actif. Plus particulièrement, le fonctionnement du mode de réalisation de la figure 1 tire profit de la aise en forme du faisceau effectué par les réflecteurs 21 et 22 de manière à obtenir un rapport des diamètres moyens de 1:2 entre la partie du faisceau se trouvant dans le milieu actif du laser et la partie du faisceau se trouvant dans le milieu de la cellule d'absorption active, respectivement. Los valeurs d'énergie présentent un rapport de 1:4 j et l^s intensités des champs électriques présentent un rapport de 1:2. A ce moment, une impulsion 7T* dans le milieu du laser est uns impulsion 2 7T dans la cellule d'absorption 31 et la cellule absorbe très peu de puissance. Une première impulsion 2 7T excite, puis désexcite les atomes absorbants, en les laissant au niveau inférieur. L'impulsion 2 7T passe avec peu d'affaiblissement mais avec un certain retard caractéristique, vient frapper le réflecteur 22, est renvoyée, et traverse à nouveau la cellule sans affaiblissement sensible . Ce n'est que si le laser fonctionne avec des impulsions "7T* que la cellule d'absorption les traite sans brutalité. Si un fonctionnement en onde quasi-continu ou à fonctionnement non asservi devait commencer à se produire, la cellule absorberait d'une manière irréversible. De ce fait, la cellule d'absorption active 31 supprime le fonctionnement en marche non asservi et oblige l'appareil combiné du laser à fonctionner avec des impulsions 7T . La fréquence de répétition des impulsions est un peu inférieure à e/2L du fait du retard caractéristique de la transparence produite d'une manière autonome. Dans la cellule d'absorption 31, le nombre d'états inférieurs (atomes absorbants) est déterminé par le courant de décharge, du fait qu'en l'absence de toute décharge, le niveau inférieur du laser, ainsi que son niveau supérieur, sont peuplés d'une manière négligeable. Cette- caractéristique d'un milieu de laser à trois niveaux utilisé comme dispositif d'absorption saturable doit per- 69 06950 10 „2004102 10 15 20 25 30 mettre une souplesse considérable dans les paramètres de conception. Il ne se produit que peu de perte du rayonnement du laser dans la cellule d'absorption 31 du fait que sa durée de vie de déphasage homogène, est très supérieure à la largeur de l'impulsion. Il est prévu que cette relation puisse Être obtenue facilement dans des gaz et dans d'autres milieux absorbants présentant des raies d'absorption élargies d'une manière non homogène, l'élargissement non homogène est un élargissement de la courbe de gain ou de la courbe de perte par absorption, dans ce cas telle que 1'épuisement du gain à une première fréquence ne fait pas épuiser à peu près complètement l'absorption disponible à d'autres fréquences séparées d'une manière assez large de la première fréquence, à l'intérieur de la courbe élargie. Cependant, la présente invention n'est pas limitée à des milieux à absorption élargie d1 une manière non homogène. On peut obtenir exactement le même mode de fonctionnement dans un résonateur optique comportant des réflecteurs 41 et 42 qui sont tous les deux sensiblement plans, comme on le voit dans la variante de mode de réalisation de la figure 2. Sur la figure 2, le rapport de 1:2 des diamètres relatifs du faisceau dans le ■ laser 11 et dans la cellule d'absorption 31 est obtenu à l'aide d>.. lentilles 61 et 62 disposées à l'intérieur du résonateur optique le long de son axe. Les lentilles 61 et 62 sont disposées par exemple entre le laser 11 et la cellule d'absorption active 31 et forment des faisceaux essentiellement parallèles à la fois à travers le laser 11 et à travers la cellule d'absorption 31. Une seule lentille à un emplacement approprié quelconque dans le résonateur optique suffit si on désire permettra à un faisceau plus divergent de se trouver dans au moins l'un des deux tubes 12 et 32, Si la cellule d'absorption est disposée de telle sorte qu'elle voit exactement la même intensité moyenne que le tube du laser, lorsque les deux milieux présentent des moments de dipôle électriques semblables, une .impulsion 7T dans le milieu actif du laser est également une impulsion 7T dans la cellule d'absorption. Un double passage d'une impulsion a travers la cellule.- d'absorption, si elle s'effectue -_n une durée moindre que- la durée de vie de "dé- 69 06950 n 2004102 phasâge homogène ramène la cellule d'absorption à son état initial. Un tel second mode de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 3. Sur la figure 3, le laser 11 qui comporte un milieu actif 5 et un moyen d'excitation est à peu près complètement seablable à l'appareil 11 correspondant de la figure 1. Le laser 11 est disposé à l'intérieur d'un résonateur optique comprenant des réflecteurs opposés 81 et 82. Dans le résonateur optique, est également disposé dans l'alignement le long de l'axe commun, le tube 72 d'u-10 ne cellule d'absorption active 71. Ce tube 72 présente une longueur de décharge de 10 cm, ce qui est inférieur à la moitié de la distance parcourue par l'impulsion pendant la durée de vie de déphasage T2* des atomes au niveau supérieur des deux niveaux assurant l'absorption. Il est également disposé aussi près que pos-15 sible du réflecteur 82.Le tube 72 présente des faces d'extrémité 73 et 74 disposées suivant l'angle de Brewster, et il est excité par une cathode 77 et une anode 78 connectées aux bornes d'une source de tension continue 79. La puissance d'excitation du laser 11 et la pression du 20 gaz dans le tube 12 sont les mêmes que pour le mode de réalisation de la figure 1 et pour celui de la figure 2. La pression du néon dans la cellule d'absorption 72 est à nouveau de 0,3 Torr. Pendant le fonctionnement du mode de réalisation de la figure 3, une impulsion TT dans le laser est également une impulsion TT 25 dans la cellule d'absorption active 71. L'impulsion est alors affaiblie dans la cellule 71 mais elle élève les atomes du niveau inférieur à l'état supérieur. Du fait qu'elle traverse la cellule 71 et revient ensuite en la traversant, c'est-à-dire en passant à travers le tube 72, pendant une période de durée plus courte 30 que la durée de vie de déphasage des atomes à l'état supérieur, elle leur fait céder leur énergie et les ramène à l'état inférieur. Ce fonctionnement est facilité par la faible longueur du tube 72 et par le fait qu'il est disposé très près du réflecteur 82. L'absorption et le rayonnement cohérent à nouveau qui se 35 produisent dans la cellule 71 pour deux passages à travers elle se produit sans le retard caractéristique du fonctionnement des r BAD 69 06950 12 2004102 modes de réalisation des figures 1 et 2. De ce fait, la fréq ence de répétition des impulsions est déterminée par la longueur du trajet aller et retour dans le résonateur, .modifiée uniquement par les indices normaux do réfraction de tous lus divers milieux se 5 trouvant à l'intérieur du résonateur. On peut obtenir sensiblement le même mode de fonctionnement dans la variante de la figure 4, où une partie de la focalisation assurée par Its réflecteurs 81 et 82 de la figure 3 est réalisée par une lentille 91. A tous autres points de vue, la variante de 10 la figure 4 est identique au mode de réalisation de la figure 3 et fonctionne de la même manière que celui-ci. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son 15 cadre. BAD ORtèlNÀL 69 06950 13 2004102 rnmmicàiio&s 1. Laser comprenant un milieu actif (un .gaz dans un tube 12) capable d'une émission stimulée de rayonnement, un moyen (17, 18, 19) servant c. ponper le milieu actif, ion résonateur optique 5 (21, 22) d'une longueur L dispose autour du milieu, le milieu de pompage du ciilieu et le résonateur optique étant mutuellement adaptés à permettre à une serie rï de modes longitudinaux d'osciller, et une cellule d'absorption (31) disposée à l'intérieur du résonateur, laser caractérisé en ce que la cellule comprend un 10 milieu absorbant (un gaz dans un tube 32) présentant des niveaux d'énergie distincts dont au moins deux sont séparés approximativement par l'énergie des photons du rayonnement du laser, ce milieu absorbant présentant u_ie durée de vie d'emmagasinage d'énergie très supérieure à la largeur d'impulsion prévue 2l/Ec, où. 15 o est la vitesse de la lumière et présentant une durée de vie de déphasage homogène très supérieure à cette largeur d'impulsions, et un moyen (37, 38, 39) assurant dans ce milieu d'absorption une population au niveau inférieur des deux niveaux, supérieure à la population se trouvant au niveau supérieur des deux 20 niveaux d'une quantité permettant encore au laser d'osciller. 2. Laser suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lws intensités des champs électriques et les moments des dipôles électriques dans le milieu de gain actif et dans le milieu d'absorption sont réglés nutuellement pour fonctionner avec des im- 25 pulsions JV ou des impulsions 2 ■Jf . 3. Laser suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'adaptation mutuelle de la cellule d'absorption et des autres composants du laser consiste à utiliser un milieu absorbant gazeux dont la pression est égale ou inférieure à une valeur assu- 30 rant une durée de vie de déphasage homogène supérieure à la largeur de l'impulsion. 4. Laser suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'adaptation mutuelle de la cellule et des autres composants du laser consiste a utiliser un moyen à l'intérieur du laser assu- 35 rant une intensité de champ électrique du rayonnement dans le ai-lieu de la cellule d'absorption actif qui est réglé par rapport à 69 06950 : 4 1 ' intensité du charap du rayonnement dans le milieu actif du et des -merunts des dipôles électriques de ces milieux pour un fcnctionn^.jitnt avec des impulsions 2 TT , d e sorte que la celj.u-1- d1 absorption absorbe de. l'énergie du rayonneac-nr. et renvo.ic; 5 ensuite 11 énergie absorbée au rayonnenent pendant tout passage simple du rayonnement à travers la cellule d!absorption, 5. Laser suivant la revendication 4, caractérisé en ce q.v-. le moyen assurant l'intensité du champ électrique comprend au moins une lentille disposée entre le milieu de gain actif du 1 10 ser et le milieu de la cellule d'absorption active afin de focali ser le rayonnement dans le milieu de la cellule d'absorption tive suivant un diamètre en section droite égal à la moitié diamètre un section droite correspondant du rayonnement dans ?. milieu actif du laser, les moments des dipôles électriques de •• 15 milieux étant sensiblement égaux. 6. Laser suivant la revendication 4, caractérisé en ce • -le moyen assurant l'intensité du champ électrique comporte une adaptation du milieu résonnant dans lequel les réflecteurs de focalisation produisent un faisceau de x-ayonnement présentant ur; 20 premier diamètre a un premier emplacement et un second diamètre égal à la moitié du premier diamètre à un second emplacement, le moyen assurant l'intensité' du champ électrique consistant de j-Jus à disposer le milieu de gain actif du laser au premier emplacemen et le milieu.de la cellule d'absorption active au second emplaee- 25 ment, les moments des dipôles électriques de ces milieux étant sensiblement égaux. 7. Laser suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'adaptation de la cellule consiste à utiliser un moyen servant à fournir des intensités de champ électrique du rayonnement dans le 30 milieu actif du laser et dans le milieu de la cellule d'absorp-ilon actif qui sont réglés mutuellement par rapport aux moments de dipôles électriques de ces milieux pour un fonctionnement avec impulsion 7T , la durée de vie de déphasage homogène du niveau supérieur du milieu absorbant étant supérieure au double de la 35 largeur de l'impulsion, et comportant de plus une longueur de la 9 r, y* JL ~ ' s 69 06950 15 2004102 cellule d'absorption active inférieure à la distance parcourue par le rayonnement pendant la moitié de la durée de vie de déphasage et une disposition de la cellule à l'intérieur du moyen résonnant lui faisant subir deux passages sensiblement continus 5 du rayonnement. 8. Laser suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen résonnant est un résonateur optique linéaire constitué par deux réflecteurs opposés le long d'un axe passant à travers le milieu actif du laser et à travers le milieu de la 10 cellule d'absorption active, cette cellule d'absorption étant disposée près de l'un des réflecteurs.