Brevet FR2065536A1 — publié le 19710730

La présente invention concerne la technologie des lasers et plus particulièrement des cavités laser équipées de cellules acoustiques. Les cellules acoustiques ont été utilisées en combinaison avec les cavités laser pour la modulation et déflexion de la lumière hors de la cavité laser. 5 Les cavités de l'art antérieur comportent des paires de réflecteurs classiques ou miroirs et n'utilisent pas de cellules acoustiques comme miroir. Les cavités laser comportent généralement deux miroirs extrêmes qui réfléchissent la lumière laser vers l'intérieur de la cavité à travers le milieu actif pour soutenir l'action du laser. Un problème bien connu rencontré 10 dans les lasers à puissance élevée est la destruction des miroirs spécialement lors du fonctionnement du laser en mode déclenché ou en mode bloqué. Ceci se produit à cause de la densité de puissance très élevée qui est localisée sur les plans des miroirs. Un objet de la présente invention est de fournir une cavité laser compor- 15 tant un ou plusieurs réflecteurs extrêmes dans lesquels la densité de puissance laser est distribuée à l'intérieur du volume plutBt que sur un plan de surface. Un autre objet de la présente invention est de réaliser des réflexions dans les cavités laser en utilisant la réflexion des ondes ultrasoores dans une cellule acoustique à liquide ou solide. ?n Un autre objet de la présente invention est de realiser un miroir à transmission variable par des moyens électroniques pour une cavité laser. D'autres objets caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de l'exposé qui suit, fait en référence au dessin annexé à ce texte, qui représente un mode de réalisation préféré de celle-ci. 25 La figure unique est une représentation schématique d'une cavité laser équipée au moins d'une cellule à ultra-sons servant de réflecteur. Dans la figure, on a représenté une cavité laser comportant un milieu actif 10, par exemple, un milieu laser à dioxyde de carbone et des moyens pour exciter le milieu et provoquer une émission stimulée de lumière. Un premier réflec- on teur 12, qui peut être un miroir plan est placé d'un cSté du milieu actif 10. Un second réflecteur 14 est une cellule acoustique comportant un milieu à retard acoustique 1B et un transducteur acoustique 18. Le milieu à retard à onde acoustique 1B peut être soit un cristal, (par exemple au quartz} soit une cellule à liquide. Le transducteur acoustique 35 10 est fixé à la face de l'extrémité de la cellule acoustique 1B située en face de la surface plane diagonale 20 à l'extrémité du milieu à retard 16. Le transducteur 18 est commandé par des signaux électriques provenant d'un générateur de signaux 22 bien adapté au transducteur 18. Le générateur 22 émet des signaux hyperfréquences au transducteur 18 qui à son tour envoie 40 des ondes acoustiques qui constituent un train d'ondes en forme de colonnes 70 32366 2 2065536 15. Le transducteur 18 émet des ondes acoustiques longitudinales qui se réfléchissent sur la surface diagonale 20 et deviennent des ondes acoustiques de rotation qui se propagent le long du milieu à retard 16. La raison pour 5 laquelle le transducteur 18 est placé sur le cfité du milieu 16 plutBt qu'à l'extrémité, comme c'est le cas pour la plupart des cellules acoustiques, est dOe au fait qu'une partie de la lumière laser ddit traverser toute la longueur du milieu 16 avant d'être envoyée hors de la cavité et donc c|ee le transducteur 18 ne doit donc pas être sur son parcours. La partie restante 10 du milieu à retard est fixée sur la surface diagonale 20 par un liant adéquat tel qu'un baume,, La surface diagonale 20 crée un désaccord pour les ondes acoustiques mais non pour la lumière laser. L'angle de la surface diagonale est fonction de la taille et du type de matériau utilisé pour le milieu à retard 16. 15 Comme établi précédemment, la cellule acoustique 14 fait office de ré flecteur pour la cavité laser. La cellule acoustique 14 se trouve sur le parcours de la lumière laser qui est transmise par le milieu actif 10. Il est bien connu que l'interaction des ondes sonores hyperfréquences et des ondes électromagnétiques aux fréquences optiques peuvent être utilisées 20 pour modifier un faisceau optique en le faisant dévier. Dans la présente invention, le générateur 22 fournit un signal hyperfréquence à une fréquence choisie f, la longueur d'onde acoustique résultante produite dans le train d'onde 15 est A= ^ où v est la vitesse acoustique dans le milieu à retard 16. La fréquence f est choisie telle que la relation suivante soit satisfaite 25 mX —o- = 1 C1) 2nA où m est un entier, X est la longueur d'onde de la lumière laser incidente, o n est l'indice de réfraction du milieu à retard et A est la longueur d'onde acoustique. 3Q Lorsque l'expression (1] est satisfaite par 1'hyperfréquence choisie f, la lumière laser est renvoyée dans la cavité après une rotation de 180°. La lumière laser incidente et^JLes ondes acoustiques dans le train d'onde en forme de colonnes 15 inter-réagissent sur toute la longueur d'interaction z de la colonne. Plus particulièrement, la lumière laser rencontrant 35 le train d'onde 15 inter**réagit avec les ondes acoustiques disposées dans le train d'onde sur une longueur z. Pour cette raison, le réflecteur 14 est appelé "réflecteur de volume". La lumière laser incidente 1^ décroît exponentiellement, tandis que la lumière laser réfléchie I^ croît exponentiellement, [toutes deux en fonc-40 tion de la longueur d'inter-action z) et est exprimée comme suit: 70 36749 3 2065336 lequel un ressort à lame 30, ayant une section transversale à peu près en L, est fixé par des boulons 31 sur les côtés des caissons de soufflage 12, et selon lequel la partie longitudinale supérieure du ressort 30 porte une bande 32 qui est fixée 5 sur elle et qui est sollicitée vers le haut pour venir s'appliquer de façon étanche contre une bande d'usure 33 fixée sur le dessous de la joue 15. Si désiré, les côtés des palettes 10 peuvent être rendus étanches par rapport à la hotte 13 par des dispositions sem-lu blables de ressorts è lame et de bandes appliquées de façon étanche l'une contre l'autre et pouvant coulisser l'une sur l'autre comme indiqué par la flèche 40 sur la Fig. Z. 70 36749 4 2065336 REVENDIGATIOÏmS 1 - Dispositif pour le traitement par des gaz de matières solides, du type dans lequel plusieurs palettes, ayant 5 chacune un fond sous la forme d'une grille, peuvent être déplacées bout à bout à travers une zone de traitement où un fluide gazeux est passé à travers la matière sur les palettes, et qui est pourvu de moyens d'étanchéité destinés à former un joint entre les côtés des palettes et les côtés de moyens d'amenée 10 de gaz de traitement dans la zone de traitement, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité comportent des bandes d'étanchéité montées face à face et pouvant coulisser l'une sur 1' autre, qui sont supportées par les côtés des palettes et les côtés des moyens d'amenée de gaz de traitement, des ressorts à 15 lames s'étendant dans le sens de la longueur, reliant de façon étanche les bandes portées par l'un de ces éléments à cet élément, et appliquant lesdites bandes de façon étanche contre les bandes opposées. 2 — Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé 20 en ce que le gaz de traitement est fourni par des caissons de soufflage disposés sous la trajectoire de mouvement des palettes dans la zone de traitement, le gaz étant refoulé vers le haut à travers la matière sur les palettes. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, oaractéri-25 sé en ce que chaque palette comprend des joues latérales opposées s'étendant vers le bas à partir de son fond, et en ce que lesdits moyens d'étanchéité sont situés entre les bords inférieurs desdites joues et les bords latéraux supérieurs desdits caissons de soufflage. 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits ressorts à lames, s'étendant dans le sens de la longueur, sont fixés de telle manière sur les bords inférieurs desdites joues qu'ils appliquent les bandes fixées sur eux de manière étanche et avec possibilité de coulissement con- 35 tre des bandes fixées sur les bords latéraux supérieurs desdits caissons de soufflage» 5 - Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits ressorts à lames ont une section transversale à peu près en. S9 et en ce qu'ils sont fixés sous l'effet 4U de leur propre élasticité sur les bords inférieurs desdites 70 36749 5 2065336 joues du fait qu'une partie de leur section transversale est placée dans des gorges ou canaux ménagés dans lesdits bords inférieurs. b - Dispositif suivant la revendication 3» caractérisé en ce que lesdits ressorts à lames, s'étendant dans le sens de la longueur,sont fixés de telle manière sur les bords latéraux supérieurs des caissons de soufflage que les bandes fixées sur eux sont appliquées de façon étanche, avec possibilité de eoulissement, contre des bandes fixées sur les bords inférieurs desdites joues. 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits ressorts à lames ont une section transversale à peu près en L, et en ce qu'ils sont fixés sur les bords latéraux supérieurs desdits caissons de soufflage par des boulons . - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à y, caractérisé en ce qu'il comprend une hotte collectrice des gaz de traitement qui est disposée au-dessus de la trajectoire de mouvement des palettes dans la zone de traitement. y - Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'étanchéité entre, les côtés de la hotte et les côtés des palettes, ces moyens d'étanchéité comprenant des bandes d'étanchéité opposées appliquées de façon étanche l'une contre l'autre, avec possibilité de eoulissement, qui sont portées par les côtés des palettes et les côtés de la hotte, des ressorts à lames, s'étendant dans le sens de la longueur, reliant de façon étanche les bandes portées par l'un de ces éléments à cet élément, et appliquant lesdites bandes de façon étanche contre les bandes opposées.