Brevet FR2070711A1 — publié le 19710917

La présente invention concerne des dispositifs optiques non réciproques et, plus particulièrement, un dispositif optique permettant la propagation d'un faisceau lumineux lorsque le faisceau arrive dans une direction et la réflexion du faisceau quand il arrive dans une autre direction. Cette invention concerne aussi un dispositif convertisseur d'énergie et un circulateur optique et, plus particulièrement, un anneau d'emmagasinage d'énergie optique qui transforme l'énergie fournie par l'anneau de façon contr81able ou qui agit comme un générateur d'harmoniques. Cette invention concerne en outre un dispositif de balayage et de déflex- ion de lumière et, plus particulièrement, un dispositif utilisant un circulateur d'energie optique pour réaliser la déflexion sélective de la lumière. Les dispositifs optiques sont genéralement de type réciproque. Un faisceau lumineux dirigé sur un tel dispositif fonctionne de la même façon quelle que soit la direction d'incidence du faisceau. I1 existe par exemple des diviseurs de faisceaux qui reçoivent un faisceau lumineux incident et le divisent en deux faisceaux distincts qui dépendent de l'intensité du faisceau incident. On obtient la mme division de faisceau quelque soit la direction d'incidence du faisceau sur le dispositif. D'autres formes de diviseurs de faisceau font une différence entre les faisceaux lumineux de polarisations différentes en constituant les faisceaux distincts. A nouveau, ceci se produit sans tenir compte de la direction d'incidence du faisceau lumineux.De même, des dispositifs tels que les cristaux birefringents et les cristaux électro- optiques ne tiennent pas compte de la direction d'incidence du faisceau lumineux. Ainsi, tous ces dispositifs sont bidirectionnels et fonctionnent de façon réciproque. Dans la technologie de dispositifs optiques, on peut réaliser beaucoup d'opérations dans la cavité d'un dispositif laser. Par exemple, pour obtenir une impulsion de sortie on peut traiter un laser à onde continu avec des techniques de déclenchement -switching). L'énergie de chaque impulsion peut entre élevée mais le traitement en mode déclenché et par conséquent le laser ne fonctionne qu'avec un facteur d'utilisation bas. Un autre exemple d'opération réalisée dans une cavité laser est la création d'un harmonique prédéterminé d'une longueur d'onde fondamentale. Des lasers à l'état solide sont connus dans l'art, et sont capables d'engendrer sous forme d'onde continue plusieurs watts de lumière cohérente. Cependant, la longueur d'onde d'un signal de sortie de lumière cohérente n'est pas adap te-e à beaucoup d'applications. En insérant un cristal non linéaire dans la cavité laser, la longueur d'onde fondamentale est transformée en un harmonique prédéterminé. Ces dispositifs ont l'inconvénient d'introduire des pertes optiques dans la cavité laser. Ces pertes réduisent la puissance de sortie du laser d'une quantité importante. Les dispositifs de balayage et de deflexion de la lumière sont bien connus dans l'art antérieur, Des miroirs tournant sont les formes primitives de tels dispositifs. Plus récemment, grâce au développement de la technologie des dispositifs optiques et à la création du laser, On a réalisé le balayage et la déflexion d'un faisceau laser dans la cavité laser slle-meme. D'autres types de déflecteurs lumineux agissent sur la polarisation du faisceau lumineux grâce à une série d'étages de déflexion de faisceaux en cascade. Chaque étage comporte un dispositif de commande de polarisation et un déflecteur biréfringent, tel que le faisceau lumineux de sortie soit envoyé vers l'un de nombreux points distincts. Un autre exemple d'un tel dispositif est décrit dans le brevet français 1 445 758 déposé le 8 Juin 1965 par la demanderesse. A la différence des dispositifs optiques de type réciproque de l'art antérieur, le dispositif de cette invention est non réciproque. I1 fonctionne d'une façon unidirectionnelle. Dans un cas, il réfléchit totalement le faisceau lumineux incident. Dans l'autre cas, il transmet totalement le faisceau. Selon un aspect de la présente invention, des moyens biréfringents sont disposés dans un milieu ayant un indice de réfraction correspondant à l'indice de réfraction supérieur des moyens biréfringents. Les moyens biréfringents comportent un axe optique qui fait un angle particulièrement aigus par rapport au point d'incidence du faisceau lumineux. Cet angle particulièrement algu dépend du matériau particulier utilisé comme moyen biréfringent. Lorsque le faisceau lumineux rencontre le moyen biréfringent dans une première direction, telle que la direction de polarisation du faisceau soit parallèle à l'axe optique, un premier mode de fonctionnement se produit. De même, lorsque le faisceau lumineux rencontre le moyen biréfringent dans une seconde direction, de sorte que la direction de polarisation du faisceau soit perpendiculaire à l'axe optique, il en résulte un second mode de fonctionnement. Si le moyen biréfringent est constitué d'un matériau biréfringent négatif le premier mode de fonctionnement entraîne la réflexion totale par le dispositif et le second mode de fonctionnement la transmission totale par le dispositif. Ces modes de fonctionnement sont inversés si le moyen biréfringent est constitué d'un matériau biréfringent positif. Selon un autre aspect de l'invention, le moyen biréfringent est une plaque de matériau biréfringent comportant des fenêtres optiques sur ses deux faces incidentes. Un matériau d'indice de réfraction-adéquat est interposé entre chaque fenêtre et la face juxtaposée de la plaque pour constituee un interface non réfringent entre les éléments. Lcs éléments optiques comportent des fenttres optiques pour permettre l'entrée et la sortie du faisceau lumineux provenant du dispositif tout en empochant les pertes optiques. De mamie, à la différence des dispositifs de l'art antérieur, le circula teur optique de l'invention utilise un dispositif optique non réciproque ainsi que es réflecteurs pour réaliser un anneau d'emmagasinage d'énergie optique à boucle fermée. L'énergie optique est envoyée et retirée de l'anneau par l'intermédiaire du dispositif optique non réciproque. Cette énergie circule dans un état d'équilibre jusqu'à ce que l'état de polarisation de l'énerw gie soit modifié, obligeant l'énergie de sortie de l'anneau d'emmagasinage. Selon un aspect de l'invention, l'énergie optique qui est amenée dans l'anneau peut entre une onde pulsée ou une onde continue. Grâce à un modificateur de polarisation à commande adéquate, la forme pulsée de l'énergie peut être transformée en onde continue et la forme d'onde continue de l'énergie peut etre transformée en onde pulsée. Conformément à un autre aspect de l'invention, un cristal non linéaire est inséré dans le parcours de l'énergie optique circulante. L'énergie est transformée en un harmonique prédéterminé de la fréquence fondamentale de cette énergie. Si l'un des réflecteurs transmet cet harmonique, l'anneau d'emmagasinage fonctionne comme un générateur d'harmoniques. En outre, à la différence des dispositifs de balayage et des déflecteurs lumineux de l'art antérieur, cette invention propose également une solution tout à fait différente concernant la commande du mouvement et le positionnement du faisceau lumineux. Un circulateur d'énergie optique est disposé légèrement hors de l'axe pour permettre à la lumière de circuler à travers lui selon une configuration mobile. Un dispositif optique nosl réciproque commande l'entrée et la sortie du faisceau provenant du clrculateur. Le dispositif permet la réflexion totale du faisceau lumineux si son incidence se fait selon une direction pour un état de polarisation donné, et entrain la transmission totale du faisceau lumineux si son incidence se fait selon une autre direction pour un autre état de polarisation donné. Des moyens de commande de polarisation sont disposés sur le parcours de la lumière circulant dans le circulateur. La commande se fait électriqLement sur l'un des segrnents. La sélection se fait d'une façon aléatoire ou par balayage. Lorsque la polarisation de la lumière est modifiée, la lumière est amenée à sortir du circulateur par l'intermédiaire du dispositif optique non réciproque à un endroit déterminé par les segments choisis des moyens de contrôle de polarisation. Ce dispositif peut dévier la lumière d'une façon aléatoire ou par un balayage ligne par ligne. La figure 1 représente un diagramme d'Ln dispositif optique non réciproque de l'invention dans un mode de fonctionnement; La figure 2 représente un diagramme du dispositif dans l'autre mode de fonctionnement La figure 3 représente un diagramme d'une autre forme de dispositif de l'invention; La figure 4 représente un diagrarre d'un circulatgur optique pour emmaw gasiner l'énergie optique;; La figure 5 représente un générateur d'harmoniques utilisant le disposi- tif non réciproque de la figure 3s La figure 8 représente un diagramme d'un convertisseur d'énergie utilisant le dispositif optique non réciproque de la figure 36 La figure 7 représente un diagramme des temps illustrant un type de fonctionnement du convertisseur de la figure 8j La figure 8 représente un diagramme du propagateur optique utilisé pour faire dévier un faisceau lumineux;; La figure S représente une vue en perspective d'un moyen de commande de polarisation par segment utilisé dans le propagateur de la figure ai et La figure 10 représente une vue en coupe de la face incidente du moyen de commande de polarisation de la figure 8. Se référant maintenant à la figure 1, le dispositif optique conformément à l'invention fonctionne de façon non réciproque dans une seule direction. Le dispositif comporte une plaque biréfringente 10, immergée dans un milieu Il tel que de lohuile de silicone. Le dispositif 10 est caractérisé par un axe optique 12 qui forme un angle aigu rYla face 13 du dispositif. On choisit l'indice de réfraction du milieu 11 tel qu'il soit pratiquement égal à l'in dice de réfraction supérieur ds la plaque 10. Le faisceau lumineux 14 envoyé sur le milieu Il provient d'une source adéquate après traversée d'une fenêtre optique de sorte qu'aucune perte optique ne se produise lors de l'introduction dans le milieu 11. Le faisceau 14 possède un état de polarisation 15 qui est rectiligne. L'état de polarisation rectiligne ainsi que l'axe optique de la plaque 10 sont dans le meme plan. Ainsi, comme représenté dans la figure 1, tous deux sont dans le plan du dessin. Le faisceau 14 est dirigé sur la face incidente 13 en faisant un angle B qui est supérieur à l'angle critique de la plaque 10 permettant le fonctionnement de celle-ci de façon non réciproque.L'angle critique est déterminé par le rapport de l'indice de réfraction inférieur de la plaque 10 et l'indice de réfraction du milieu 11 dans lequel la plaque 10 est immergée. Le faisceau incident 14 rencontre l'indice de réfraction plus faible de la plaque 90 et est totalement réfléchi avec la même polarisation rectiligne 15 sous la forme du faisceau 18 Lorsque le matériau de la plaque 90 présente une biréfringence négative comme dans- le cas de la calcite, la relation entre l'angle y de l'axe optique par rapport à la face incidente 13 et l'angle d'incidence i du faisceau 14 est de 170 20' et 830, respectivement. Ces angles varient avec le matériau particulier utilisé.Ainsi, du nitrate de sodium qui présente aussi une birbe fringence négative peut aussi être utilisé comme matériau pour la plaque 10, mais une telle plaque entrarnera des valeurs différentes pour les angles y et C. Pour obtenir une réflexion totale, telle que celle représentée dans la figure 1, il est nécessaire que la direction de polarisation 15 du faisceau lumineux 14 soit substantiellement parallèle à l'axe optique 12 de la plaque 10. La réflexion se produit puisque le faisceau lumineux 14 rencontre une limite entre les deux indices de réfractions différents de la face incidente 13 et du milieu 11. Le second mode de fonctionnement non réciproque du dispositif est repréw senté dans la figure 2. Le faisceau 20 arrive sur la face 13 dans la direction opposée, c'est-à-dire, la direction du faisceau réfléchi 16 de la figure 1. La direction de polarisation 21 du faisceau 20 est pratiquement perpendiculaire à l'axe optique 12 et se trouve dans le même plan que l'axe optique 12. Lorsqu'on utilise un matériau biréfringent négatif, tel que la plaque 10, le faisceau 20 rencontre pratiquement l'indice de réfraction prdinatre de la plaque 10 qui est pratiquement l'indice du milieu Il dans lequel la plaque est immergée. En définitive, le faisceau 20 ne traverse pas de surface de séparation entre deux indices de réfraction différents et est transmis à travers la plaque 10 comme faisceau 22. Comme celà apparatt, ce dispositif est différent des autres types de dispositifs optiques, tels que les diviseurs de faisceaux classiques. Ce dispositif dépend entièrement de la direction de propagation du faisceau lumineux incident et de la direction de polarisation de ce faisceau incident par rapport à l'axe optique du dispositif. Le dispositif est capable de réflé- chir pratiquement 100% de l'énergie incidente lorsqu'il fonctionne comme représenté dans la figure 1 et de transmettre pratiquement 99% de l'énergie qui se propage dans le sens opposé comme représenté dans la figure 2. Il apparait donc qu'un matériau présentant dss caractéristiques de biréfringence positive, peut être utilisé comme dispositif biréfringent de l'invention. Comme matériau on peut utiliser du calomel. Quand le matériau constituant la plaque biréfringente 10, présente des caractérisitiques de biréfriR- gence positives, on choisit l'indice de réfraction du milieu Il pour qu'il soit pratiquement égal à l'indice de réfraction extraordinaire du matériau biréfringent. Le fonctionnement du dispositif biréfringent positif diffère de celui représenté dans les figures 1 et 2 en ce que le faisceau 14 de la figure 1 est totalement transmis par la plaque 10 et en ce que le faisceau 20 de la figure 2 est totalement réfléchi par la plaque 10. Pour que le dispositif fonctionne de façon non réciproque, il est nécessaire que certaines relations soient satisfaites. pour que la réflexion totale se produise, l'équation suivante doit être satisfaite: Pour e > ecrit et pour que la transmission totale se produise, l'équation suivante doit Btre satisfaite:: Dans ces équations nmed est l'indice de réfraction du milieu, e est l'angle d'incidence du faisceau lumineux, nO est l'indice de réfraction ordi- naire de la plaque biréfringente, ne est l'indice de réfraction extraordinaire de la plaque biréfringente, et y est l'angle que vit l'axe optique de la plaque avec la face incidente de la plaque. 4' est l'angle de réfraction du rayon incident dans la plaque birXfringente dans le cas de fonctionnement en mode de transmission. La figure 3 représente une forme modifiée du dispositif optique non réciproque de l'invention dans lequel une plaque biréfringente 30 est formée avec des éléments optiques ayant des fentres d'entrée et de sortie optiques, tels que des blocs de verre 31 et 32 placés en position juxtaposée par rapport aux faces incidentes de la plaque 30. Les blocs de verre comprennent des fenttres à angle de Brewster 33, 34, 35 et 36, l'angle de Brewster est appelé S. Un film d'huile d'indice de réfraction égal à l'indice de réfraction le plus élevé de la plaque 30, est interposé entre les blocs de verre 31, 32 et les faces juxtaposées respectives de la plaque 30. Les blocs de verre ont aussi un indice de réfraction correspondant à l'indice de réfraction le plus élevé de la plaque 30. Si le matériau biréfringent de la plaque 30 est du nitrate de sodium, l'indice de réfraction du film d'huile et des blocs de verre correspondront à l'indice de réfraction ordinaire du matériau. L'axe optique 37 de la plaque 30 forme un angle aigu y faces incidentes de la plaque 30. Cet angle est de l'ordre de 320 pour le nitrate de sodium. Lors du fonctionnement, un faisceau lumineux incident 40 dont la direc- tion de polarisation 41 se trouve dans le mtme plan que Lae optique 37 est dirigé vers la fenêtre 35 du bloc 31. Ce faisceau est totalement transmis comme le fasceau 42 à travers la plaque 30 puisquil y a une très petite différence d'indice de réfraction entre le blocs 31 et la plaque 30. Il est aussi à remarquer que la direction de polarisation 41 du faisceau 40 est pra titeent parallèle à l'axe optique 37. Le faisceau 42 sort du dispositif par l'intermédiaire de la fenêtre de Erewster 34. Si le faisceau pénetre dans le dispositif comme le faisceau 50 par l'in termédiaire de la fenêtre 33 et s'il e une direction de polarisation 51, il est totalement réfléchi par la face 52 de la plaque 30 pour constituer le faisceau 42. Dans ce mode de fonctionnement, le faisceau 50 rencontre une frontière entre indices de réfraction sur la face 52 et est alors totalement réfléchi. La direction de polarisation 51 du faisceau 50 est pratiquement perpendiculaire à l'axe optique 37 de la plaque 30. quand le matériau de la plaque est du nitrate de sodium, l'angle d'incidence 9 faisceau 50 sur la face 52 est approximativement de 720. Comme celà apparaitra, ce dispositif non réciproque diffère des autres types de dispositifs optiques tels que les diviseurs de faisceaux optiques classiques. Le fonctionnement non réciproque dépend entlèrement de la direction de propagation du faisceau lumineux incident et de sa direction de polarisation par rapport à l'axe optique du dispositif. Le dispositif peut réfléchir 100% de l'énergie incidente quand le faisceau se propage dans la direction et le sens du faisceau 50 et peut transmettre 98% de l'énergie quand le fais- ceau se propage dans la direction et le sens du faisceau 40. Se référant maintenant à la figure 4, le dispositif optique non réciproque de la figure 3 qu'on appelera 130 est utilisé dans un propagateur optique et constitue un anneau ou cavité d ff emnnagasinage. Cette cavité est une boucle fermée constituée par le dispositif 130 et les miroirs totalement réfléchissants 131 et 132 disposés de façon qu'un faisceau lumineux suive un parcours pratiquement triangulaire. Un faisceau lumineux 133 provenant d'une source adéquate, telle qu'un laser 134, est envoyé dans la cavité. Le faisceau 133 a une direction de polarisation rectiligne 135. Le faisceau pénetre dans le dispositif à travers la entre, telle que la centre de Erewster 35 de la figure 3. Ce faisceau est totalement transmis par la plaque biréfringente 136 du dispositif 130 et sort du dispositif à travers la entre de Brewster telle 34 de la figure 3.Le faisceau sortant 137 suit le parcours fermée déterminé par les miroirs 131 et 132 et pénétre à nouveau dans le dispositif 130 par la fenttre de Brewster 33 comme représenté dans la ligure 3, Le faisceau est totalement réfléchi sur la face incidente de la plaque 136 et sort à nouveau du dispose tif 130 par la entre 34 de la figure 3. L'utilisation du dispositif 130 dans un anneau d'emmagasinage tel que représenté dans la figure 4, permet l'introduction d'une grande quantité de puissance dans la cavité de l'anneau avec une efficacité qui est pratiquement de 100%. Le faisceau lumineux pénètre dans le dispositif optique non réciproque de sorte qu'il n'y a pas virtuellement de perte à l'entrée de cette cavité. En conséquence, lorsque le laser 134 fournit une puissance d'entrée de quelques milliwatts, le niveau de puissance à l'intérieur de la cavité de l'anneau d'emmagasinage peut atteindre un niveau d'équilibre de 100 watts. Pour obtenir de la puissance à partir de la cavité, un élément de commande de polarisation du faisceau lumineux, tel qu'un commutateur électro-optique 138, est inséré dans le parcours du faisceau lumineux à l'intérieur de l'an- neau d'emmagasinage. Comme cela est bien connu dans l'art, de tels commutateurs électro-optiques peuvent Autre constitués par des cristaux de phosphate didentérié de potassium (K0P) comportant des électrodes transparentes fixées sur ses faces. Le cristal particulier utilisé présentera de faibles pertes lumineuses pendant la transmission d'un faisceau.Quand une tension correspondant à la tension de demi longueur d'onde pour le faisceau lumineux est appliquée aux électrodes à travers le cristal, la polarisation du faisceau lumineux incident sur le cristal subit une rotation jusqu'à l'état de polarisation perpendiculaire. Lorsque ceci est réalisé pour le cristal 138 dans l'anneau d'emmagasinage, la polarisation du faisceau lumineux qui pénètre à nouveau dans le dispositif 130 par la fenêtre 33 subit une rotation de façon à être maintenant pratiquement perpendiculaire à l'axe optique de la plaque 136. Il est totalement transmis par la plaque 136 et suit le parcours en pointillés 139 pour sortir du circulateur par la fenêtre de Brewster correspondant à la fenêtre 36 de la figure 3. Ce propagateur optique permet à beaucoup d'opérations réalisées dans la cavité laser, d'être réalisées d'une façon plus facile et plus efficace à l'extérieur de la cavité et à l'intérieur du circulateur ou anneau d'emmagasinage. Se référant maintenant à la figure 5, le circulateur optique de la figure 4 est légèrement modifié pour fonctionner comme générateur d'harmoniques. La longueur d'onde fondamentale du faisceau lumineux envoyé sur le circulateur est transformée pour fournir un faisceau de sortie qui est une longueur d'onde harmonique particulière de la fondamentale. Le circulateur comporte un dispositif optique non réciproque 140 et des miroirs réfléchisants 141 et 142. Le miroir 141 permet la réflexion à 100% de la longueur d'onde fondamentale aussi bien que de la longueur d'onde de l'harmonique particulier. Le miroir 142 permet la réflexion à 100% de la longueur d'onde fondamentale mais la transmission à 100t de l'harmonique particulier. Les courbures des miroirs utilisés dans le circulateur permettent d'obtenir un foyer sur le parcours entre les deux miroirs. A cet endroit, on place un cristal optique non linéaire 148. Le cristal 148 est placé sur un four pour le maintenir à une température déterminée. On recouvre ce cristal d'un revêtement anti-réfléchissant. Le faisceau lumineux 143 dont la direction de polarisation est 145 provient du laser 144. Dans un but d'illustration, le laser peut être un laser à grenat d'yttrium-aluminium dopé en néodyme Nd/YAG. Ce laser est un laser solide à onde continue qui produit un faisceau de sortie ayant une longueur d'onde de 1,06 microns. Le faisceau 143 est envoyé dans le dispositif 140 des la même façon que pour le circulateur de la figure 4. il suit dans le circulateur le parcours du faisceau 147, gardant la même direction de polarisation indiquée par 145. Virtuellement, aucune perte optique ne se produit lors de la pénétration du faisceau 143 dans le circulateur. L'onde fondamentale circule dans l'anneau en subissant une perte inférieure à- 1% pendant chaque révolution. Le niveau de puissance de l'énergie optique qui circule dans l'anneau dans un état d'équilibre peut atteindre plusieurs centaines de watts. L'onde fondamentale de propagation 147 se propage à travers le cristal 148 dans une seule direction. L'efficacité de conversion pendant chaque passage de l'onde fondamentale est inversement proportionnelle à la puissance quatre du diamètre du point de focalisation situé à l'intérieur du cristal non linéaire 148. Par conséquent, ce spot doit être aussi petit que possible. Pour être sdr que la focalisation se produise à cet endroit, les miroirs 141, 142 sont séparés par une distance égale à la moitié de la somme des rayons de courbure des deux miroirs. Dans les deux autres branches de la boucle triangulaire, l'onde fondamentale 147 se propage comme un faisceau collimaté. L'onde fondamentale continue à se propager à travers le circulateur et un faisceau de sortie qui est un harmonique particulier de l'onde fondamentale sort du circulateur en 149. Le miroir 142 est tel qu'il soit transparent seulement à une longueur d'onde harmonique particulièrs. Le cristal non linéaire particulier détermine la longueur d'onde harmonique qui constitue le faisceau de sortie 149. On peut utiliser un cristal non linéaire 148 de niobate de sodium et barium, Ba2NaNb5015, pour engendrer la longueur d'onde du deuxième harmonique de la fondamentale. La longueur d'onde du faisceau de sortie du deuxième harmonique 149 est de 0,53 microns. Ceci correspond à la longueur d'onde de la lumière verte obtenue précédemment seulement à partir des lasers à gaz. Se référant maintenant à la figure 6, le circulateur optique de l'invention est aussi utilisé comme convertisseur d'énergie optique acceptant l'mener gie de sortie du laser sous la forme d'une impulsion très étroite et la transformant en une onde continue ou acceptant une onde continue provenant du laser et la transformant en impulsion. Dans le convertisseur énergie, le dispositif optique non réciproque est indiqué par 150 et comporte une plaque biréfringente 156. La plaque biréfringente est du type décrit dans la figure 3 et possède un axe optique qui fait un angle aigfl particulier par rapport aux faces incidentes du cristal 156. Le dispositif 150 ainsi que les miroirs 151 et 152 font partie du circulateur. Les deux miroirs sont des miroirs totalement réfléchissants. Le fais- ceau lumineux 153 provient d'une source lumineuse adéquate telle qu'un laser 154 et sa direction de polarisation est 155. Comme décrit dans le cas du circulateur de la figure 4, le faisceau 153 est envoyé dans le circulateur par le dispositif 150.Aussi longtemps que la direction de polarisation de la lumière est celle indiquée par 155, le faisceau se propage dans le circulateur de la même façon que le faisceau 157. Si on suppose que le laser 154 est une source d'énergie optique à onde continue et si on désire transformer cette onde continue en impulsions, on place sur le parcours du faisceau 157, un commutateur électro-optique 158 constitué d'un cristal de KDP à faible perte. Lorsqu'on applique une tension de demi longueur d'onde pour la longueur d'onde de cette lumière au commutateur 158, la polarisation du faisceau 157 subi une rotation jusqu'à avoir une direction orthogonale. Toute l'énergie se propageant est transmise à travers la plaque 156 et est transformée en une impulsion unique le long du trajet 159. Pour réaliser une séquence d'impulsions d'énergie, on supprime la tension du commutateur 158 et on permet à l'énergie de circuler à nouveau dans le cirw culateur. La quantité d'énergie obtenue lors de chaque impulsion est déterminée par la vitesse d'entrée de l'énergie du laser et le facteur d'utilisation de l'impulsion. On utilise le même circulateur pour obtenir une onde continue à partir d'une source laser à impulsions. Une impulsion lumineuse est envoyée dans le circulateur pour le trajet 153 et se propage dans le circulateur comme le faisceau 157 à la vitesse de la lumière. Pour obtenir un faisceau de sortie à onde quasi continue, une petite fraction de l'énergie de propagation est perdue dans ce circulateur à la fin de chaque révolution. La vitesse de la perte est déterminée par la tension appliquée au commutateur électro-optique 158.Pour obtenir un faisceau de sortie uniforme, tel que le faisceau 159, la tension appliquée au commutateur 158 doit augmenter légèrement à la fin de chaque révolution. Aillai, comme représenté dans la figure 7h, des impulsions lumineuses provenant du laser 154 sont envoya se de la même façon que le faisceau 153 dans le circulateur. Une tension en dents de scie est appliquée (figure 75-) au commutateur 158. Dans la figure 7C, le faisceau de sortie 159 du cot'vertisseur à onde continua est pratiquement uniforme. Le faisceau de sortie est presque totalement constitué d'une onde contins nue. Pour un circulateur de taille classique, il faut quelques nanosecondes à la lumière pour faire une révolution complète. Si on utilise l'un des laser à impulsions connus qiil produisent une impulsion toutes les 50 nanosecondes, la fin de l'impulsion lumineuse d'entrée provenant du laser chevauchera le front de l'impulsion lumineuse dans le circulateur. Puisque l'impulsion du laser est plus longue, un chevauchement plus long se produit dans le circulateur.Le faisceau de sortie 159 du circulateur n'est pas par conséquent composé d'impulsions distinctes mais a un niveau pratiquement constant avec quelques ondulations dessus, comme représenté dans la figure 7C. Se référant maintenant à la figure 8, le dispositif optique non réciproque de la figure 3 est utilisé dans un dispositif de balayage optique. Le cir- culateur 230 est une boucle fermée et comprend le dispositif 230 et les miroirs totalement réfléchissants 231, 232, disposés de façon à ce que la lumière suive un parcours pratiquement triangulaire. Un faisceau lumineux 233 ayant une direction de polarisation rectiligne 235 est fourni par un laser 234. Le laser 234 est un laser du type à impulsion ou s'il est du type à onde continue, un obturateur optique 237 est inséré dans le parcours du faisceau 233. L'obturateur 237 peut être un modulateur éleotrooptique qui peut être excite de façon à envoyer une impulsion lumineuse dans le circulateur. La lentille 236 est Ltilisée pour focaliser la lumière provenant du laser 234 dans le circulateur. Le faisceau lumineux 238 provenant de l'obturateur 237 est envoyé dans le circulateur par l'intermédiaire du dispositif optique non réciproque 230 qui comporte une plaque biréfringente 239. Un analyseur peut être inclus dans le parcours entre l'obturateur 237 et le circulateur pour s'assurer que le faisceau 238 a la direction de polarisation désirée. Un des miroirs totalement réfléchissant tel que le miroir 231 est légèrement désaxé ou incliné de manière à ce que chaque fois que le faisceau le rencontre, il soit déplacé d'une façon non parallèle par rapoort à la révolution précédente. Ainsi, chaque fois que le faisceau rencontre le miroir 231, il le quitte de sorte que la lumière suive un parcours légèrement différent. Le miroir 231 peut être tel que le déplecemerit de chaque faisceau successif a une orientation angulaire inférieure à une minute. Comme représenté dans la figure 6 les rayons centraux de faisceaux entre 'as miroirs 231 et 232 sont indiqué par 240 pour une première révolution dans le circulateur et ensuite par 241 après plusieurs révolutions dans le circulateur. Pour réaliser la déflexion du faisceau un dispositif de commande de polarisation 242 est placé dans le parcours du faisceau lumineux entre le miroir 232 et la fendeurs permettant de pénétrer à nouveau dans le dispositif 230. Comme cela appareil facilemer7tg le faisceau lumineux balaie le dispositif 242 et traverse ainsi la fenêtre doentrée 243 du dispositif 230.A la suite dpune excitation adéquate pour modifier le paramètre de polarisation de la lumières telle que décrit plus complètement par la suite, le faisceau lumineux qui psnétre à nouveau dans le dispositif 230 suit le parcours indiqué en pointillés par les lignes 244, 245 à l'extérieur du dispositif et aussi à lSextéri ur du circulateur Une cible adéquate 246, qui peut être un écran dB affichage ou un matériau photosensible, permet de recevoir le faisceau de sortie dévié. La position de sortie du faisceau lumineux après la première révolution est indiquée par 247 et la position de sortie du faisceau lumineux après plusieurs révolutions dans le circulateur est indiquée par 248. Se référant maintenant à la figure 9, on peut voir que le dispositif de commande de polarisation utilisé dans le circulateur de la figure 8 comporte un commutateur électrowsptique 250 formé d'un cristal comportant une face incidente 251 et une face de sortie 252. Plusieurs paires de segments d'électrodes 253, 254, sont fixées respectivement à chacune des faces. Les électrodes appariées 253, sont connectées individuellement à une source de tension qui délivre une tension de demi longueur d'onde pour la longueur d'onde particulière de la lumière. Les électrodes appariées 254 sont connectées à la masse. Avec cette configuration, le commutateur électro-optique fonctionne selon I'effet électromoptique longitudinal, :'est-àwdire que le champ électrique est parallèle à la direction de propagation du faisceau lumineux 255 qui arrive sur la face incidente 251 et au faisceau lumineux sortant 256 provenant de la face 252. La face incidente 251 du commutateur électro-optique 250 est représentée dans la figure 10 comme comportant plusieurs paires de segments d'électrodes 253 qui lui sont fixées. Le cristal utilisé dans le commutateur électrooptique 250 peut ètre un cristal de KDP et les segments d'électrodes 253 peuvent étire des électrodes recouvertes d'un dépit d'or. Entre chaque paire de segments, on place un isolant, tel qu'une bande de mylar, de 0,254mm de largeur. La présence d'isolant assure la finesse du faisceau lorsqu'une paire particulière de segments est excitée. il n'y a par conséquent aucune interaction entre les différents spots lumineux.Chaque paire de segments d'électrodes est connectée par l'intermédiaire dgun connecteur électrique 257 et d'un commutateur 258 à la source de tension de demi longueur d'onde. Lors du fonctionnement, comme le faisceau lumineux 255 est déplacé à travers la face 251 du commutateur électro-optique par l'action du miroir 231 du circulateur, un faisceau traverse et sort du commutateur comme le faisceau 256. Il ne se produit aucun changement de l'état de polarisation du faisceau lumineux. Cependant, lorsqu'une paire particulière de segments sont excités en leur appliquant la tension de demi longueur d'onde pour cette longueur d'onde, l'état de polarisation du faisceau lumineux est modifié jusqu'à un état perpendiculaire tel que lorsque le faisceau pénétre à nouveau dans le dispositif optique non réciproque 230 du circulateur, il soit totale ment transmis par la plaque biréfringente 239 comme représenté par les lignes en pointillés des faisceaux 244, 245.Comme cela apparat très clairement, la position de sortie du faisceau sur la cible 246 peut être choisie de façon sélective, ou avec le fonctionement approprié des commutateurs appliquant la tension de demi longueur d'onde aux segments d'électrode, le faisceau de sortie peut balayer ladite cible. Le nombre de positions de sortie distinctes est déterminé par le nombre de paires de segments d'électrodes sur le commutateur électro-optique. Bien que l'on ait décrit qu'il se produit un effet électro-optique longitudinal, il est possible d'utiliser l'effet électro-optique transversal. Dans chaque cas le dispositif représenté dans la figure 8 fait dévier et balayer le faisceau dans un espace à une dimension, par exemple, la direction horizontale. Pour obtenir un balayage dans un espace à deux dimensions et à directions orthogonales, deux circulateurs, tels que celui représenté dans la figure 8, sont connectés en série pour que le faisceau de sortie envoyé par le premier soit reçu par le second. Les deux propagateurs seront disposés orthogonalement l'un par rapport à l'autre. Pour s'assurer d'une bonne focalisation du faisceau lumineux provenant du circulateur et pour empêcher l'interaction d'un des faisceaux avec l'autre, les miroirs 231, 232 peuvent être disposés de façon à fournir un faisceau focalisé à l'entrée du dispositif de commande de polarisation 242. De cette façon, la commande de polarisation est effectuée au foyer du faisceau lumineux. Si on désire obtenir des faisceaux de sortie, tout à fait parallèles, ceci peut être réalisé en évitant l'utilisation de miroirs désaxés et en insérant une étape de déflexion de faisceau à la suite du dispositif de com mande de polarisation 242 sur le parcours du faisceau lumineux. L'étage de déflexion du faisceau peut comprendre une plaque de déflexion permettant de faire dévier le faisceau lumineux sur un parcours distinct chaque fois que la lumière rencontre cette plaque. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur le dsssin, les caractéristiques essentielles de l'invention appliquées à un mode de réalisation préféré de celle-ci il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles, sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif optique non réciproque caractérisé en ce qu'il comprend un élément biréfringent disposé dans un milieu ayant un indice de réfraction pratiquement égal à l'indice de réfraction supérieur dudit élément biréfrin- gent, ledit élément biréfringent ayant un axe optique formant avec la face dudit élément sur laquelle tombe un faisceau lumineux, un angle aigu de manié re à ce que ledit faisceau lumineux soit réfléchi par ledit élément lorsqu'il se propage dans une première direction et rencontre l'indice de réfraction inférieur dudit élément et soit transmis par ledit élément lorsqu'il se propage dans une seconde direction et rencontre l'indice de réfraction supérieur dudit élément. 2.- Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit élément biréfringent est une lame d'un matériau biréfringent positif. 3.- Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit élément biréfringent est une lame d'un matériau biréfringent négatif. 4.- Dispositif optique selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'angle aigu formé par l'axe optique dudit élément biréfringent et la face sur laquelle tombs ledit faisceau lumineux est déterminé pour la réflexion totale et pour la transmission totale à partir des relations suivantes:: et pour e > décrit où nmeO = indice de réfraction du milieu #crit = angle critique du matériau biréfringent #o = indice de réfraction ordinaire du matériau biréfringent #e = indice de réfraction extraordinaire du matériau biréfringent &gamma; = angle aigu fait par l'axe optique e' = angle de réfraction du faisceau incident dans la lame dans le mode transmission. -5. Ciroulateur optique caratérisé en ce qusil comprend un dispositif optique non réciproque permettant de faire entrer l'énergie optique dans le circulateur et de lui faire parcourir de manière continue un trajet fermé ainsi que des moyens disposés dans le traJet de l'énergie optique dans ledit circulateur pour modifier un paramètre prédéterminé de ladite énergie optique de manière à faire sortie au moins une partie de ladite énergie dudit cir culateur 8. Circulateur optique selon la revendication 5 caractérisé en ce que lé nergie optique est introduite dans le circulateur lorsqu'elle se trouve dans un premier état de polarisation rectiligne et en ce que lesdits moyens pour modifier un paramètre de ladite énergie optique sont des moyens pour modifier IBétat de polarisation de ladite énergie optique et de l'amener à un second état de polarisation rectiligne de manière à ce que ladite énergie optique sorte dudit circulateur 7. Circulateur optique selon la revendication 6 caractérisé en ce que ladite énergie optique introduite dans ledit circulateur a la forme d'une onde continue et en ce que lesdits moyens de modification ds polarisation sont excités selon un cycle prédéterminé de manière à engendrer une série d'impulsions d'énergie optique qui sont émises. 8. ciru culant dans ledit circulateur et l'énergie optique qui y entre, grace à quoi une onde pratiquement continue d'énergie optique est émise. 9.- Circulateur optique selon la revendication 5 caractérisé en ce que ladite énergie optique introduite dans ledit circulateur est à une fréquence fondamentals et en ce que lesdits moyens pour modifier un paramètre fondamental de ladite énergie optique comprennant un élément optique non linéaireagis- sant sur la - longueur d'onde pour engendrer un harmonique prédéerminé de ladite longueur bonde fondamentale. 10.- Circulateur optique selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second miroirs et en ce que seul ledit second miroir est complètement transparent audit harmonique gr8ce à quoi ledit circulateur optique fonctionne comme un générateur d'harmoniques. 11.- Déflecteur optique caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif optique non réciproque permettant de faire entrer l'énergie optique dans un dispositif de circulation optique à trajet variable et de leur faire suivre un trajet fermé lorsque ladite énergie optique se trouve dans un premier état de polarisation et de la faise sortir dudit dispositif lorsque ladite énergie se trouve dans un second état de polarisation et en ce qu'il comprend également des moyens pour modifier sélectivement l'état de polarisation de ladite énergie optique du premier état de polarisation au second état de polarisation de manière à ce que ladite énergie optique soit émise par ledit dispositif non réciproque à des emplacements discrets prédéterminés.