Brevet FR2245004A1 — publié le 19750418

La présente invention concerne un dispositif de découpage d'une impulsion émise par un générateur laser. I1 est connu de découper une impulsion lumineuse émise par un générateur laser notamment, en particulier dans'le cas où l'on désire obtenir une impulsion plus brève ou d'une forme différente de celle de l'impulsion initiale. Dans ce but le faisceau lumineux est dirigé sur un obturateur électrooptique déclenché par tout moyen approprié et pouvant être ouvert pendant un laps de temps prédéterminé afin de réaliser le découpage désiré. L'obturateur électro-optique est constitué par un ou plusieurs monocristaux présentant l'effet Pockels, sous l'influence dTun champ électrique engendré par un éclateur ou tout autre moyen approprié et aptes en conséquence à laisser passer ou arreter ledit faisceau lumineux. Cependant, les dispositifs connus présentent un certain nombre d'inconvé- nients En particulier, on constate que l'ouverture de l'obturateur optique ne s'effectue pas simultanément au sein des cristaux, mais par contre de proche en proche donc de façon progressive, ce qui entraîne des perturbations dans le découpage de l'impulsion. En outre la ligne engendrant le champ électrique de commande de l'obturateur se révèle souvent insuffisamment adaptée, ce qui pénalise à nouveau le fonctionnement du dispositif dans son ensemble. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients schématisés dans ce qui précède et elle a pour but un dispositif apte à réaliser le découpage précis d'une impulsion lumineuse selon une forme rigoureusement prédéterminée, ledit dispositif présentant une structure simple, un prix de revient modique tout en étant d'une très grande fiabilité. L'invention a donc pour objet un dispositif de découpage d'une impulsion laser comportant - une ligne coaxiale comprenant un conducteur interne ainsi qutau moins un conducteur externe reliés par l'une de leurs extrémités aux bornes d'une source de tension, lesdits conducteurs étant au moins en partie sensiblement rectilignes, - un éclateur intercalé dans le circuit dudit conducteur interne, apte à engendrer une impulsion électrique dans ladite ligne, - des moyens de déclenchement dudit éclateur, - un obturateur électr-cptiqu- interposé- entre les autres extrémités dtt conducteur interne et du conducteur externe, apte à transmettre ladite impulsion laser par ouverture commandée par ladite impulsion électrique, - un polariseur ainsi qu'un analyseur disposés de part et d'autre dudit obturateur sensiblement dans l'axe de la ligne, caractérisé par le fait que les extrémités de ladite ligne coaxiale, à l'oppose de la source de tension, sont formées d'une part d'un cône disposé dans le prolongement et dans l'axe du conducteur interne, et d'autre part d'un tronc de cône coaxial audit cône et disposé dans le prolongement du conducteur externe, la valeur de l'angle au sommet dudit cône ainsi que dudit tronc de cône étant prédéterminée de sorte que l'impédance des extrémités coniques de ia ligne, d'une part, et l'impédance des tronçons rectilignes de la ligne délimités par l'éclateur d'autre part, présentent des valeurs sensiblement égales entre elles. On a décrire dans ce qui suit, à titre d'exemple de réalisation purement illustratif mais nullement limitatif, un dispositif de découpage d'une impulsion lumineuse engendré par un générateur laser, exemple donné en référence aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 représente un mode de réalisation d'un dispositif de découpage selon llinvention, - Les figures 2a, 2b, 2c illustrent des impulsions découpées obtenues par mise en oeuvre du dispositif selon l'invention. Tel qu'il est représenté à la figure 1, selon un mode préféré de réalisation, le dispositif de découpage selon l'invention comprend une ligne coaxiale 1 formée d'un conducteur interne 2 et d'un conducteur ou d'un réseau de conducteurs externes 3. Les eonducteurs 2 et 3 sont connectés aux bornes d'un généra teur de tension 4, et cela par l'intermédiaire d'une résistance 5. Dans le circuit du conducteur interne 2 est disposé un éclateur 6 à une distance L de l'extrémité de la ligne coaxiale 1. Par ailleurs le conducteur interne 2 est lié à son extrémité opposée au générateur 4 à un cône 7, le conducteur externe 3 étant lui même connecté à un tronc de cône 8 sensiblement coaxial audit cône 7. A l'intérieur du cône 7 est disposé un polariseur 9, tandis qu'un analyseur 10 est placé à llextérieur, ces deux organes étant disposés dans l'axe de la ligne 1. On voit en outre entre les bases des deux cônes 7 et 8 un obturateur électrooptique 11 également disposé dans l'axe de la ligne 1 et constitué par exemple d'un monocristal de phosphate diacide de potassium plus communément désigné par le sigle K.D.P., ainsi que deux résistances 12 connectant lesdits cônes entre eux. La figure 1 illustre également un générateur laser 13 apte à émettre un faisceau lumineux 14 pouvant Gtre divise en deux faisceaux secondaires au moyen d'un miroir semi-transparent 15, un premier faisceau 16 réfléchi sur un miroir 17 et dirigé de la sorte sur l'éclateur 6, et un deuxième faisceau 18 se réfléchissant sur un miroir 19 disposé à l'intérieur du cône 7 pour venir illuminer le polariseur 9. Bien entendu, des ouvertures appropriées 20 et 21 assurent la propagation du faisceau- 18 à travers les parois des cônes 7 et 8. Un tel dispositif fonctionne sensiblement de la façon suivante A un instant donné le générateur 13 émet une impulsion lumineuse selon 14, dont la variation de l'intensité I en fonction du temps t est donnée par la courbe de la figure 2a. Le faisceau secondaire 16 amorce éclateur 6 qui émet une impulsion électrique se propageant le long de la ligne 1 vers l'obturateur 11. En ce qui concerne le faisceau 18, ce dernier est ordinairement arrêté par l'analyseur 10. Par contre, lorsque ledit obturateur 11 se trouve atteint par llimpulseur électrique, l'effet Pockels qui se manifeste alors permet a la manière connue la transmission du faisceau 18 à travers l'analyseur 10. On obtient alors en 22 une impulsion découpée par exemple comme représenté aux figures 2b et 2c. Le temps de découpage de l'impulsion est sensiblement proportionnel à la longueur L. Plus précisément, si l'on se reporte aux figures 2b et 2c, la largeur AB ou A'B' prise à mi-hauteur de l'impulsion de la partie transmise est sensiblement proportionnelle à ladite longueur L. En ce qui concerne maintenant les cônes 7 et 8, ceux-ci ont essentiellement pour but d'assurer uae continuité d'impédance dans la ligne, les résistances 12 évitant pour leur part tout phénomène de rebondissement de l'impulsion en bout de ligne. Avantageusement I'impédance des cônes sera choisie égale à l'impedance des tronçons de ligne disposés en amont et en aval de I'éclateur, l'angle au soumet desdits cônes étant prédéterminé en fonction de ladite impédance. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre exemple. En particulier on pourra, sans sortir du cadre de l'invention, apporter des modifications de détail, changer certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de découpage'd'une impulsion laser comportant - une ligne coaxiale comprenant un conducteur interne ainsi qu'au moins un conducteur externe reliés par l'une de leurs extrémités aux bornes d'une source de tension, lesdits conducteurs étant au moins en partie sensiblement rectilignes, - un éclateur intercalé dans le circuit dudit conducteur interne, apte à engendrer une impulsion électrique dans ladite ligne, - des moyens de déclenchement dudit éclateur, - un obturateur électro-optique interposé entre les autres extrémités du conducteur interne et du conducteur externe, apte à transmettre ladite impulsion laser par ouverture commandée par ladite impulsion électrique, - un polariseur ainsi qu'un analyseur disposés de part et d'autre dudit obturateur sensiblement dans l'axe de la ligne, caractérisé par le fait que les extrémités de ladite ligne coaxiale (1), à l'opposé de la source. de tension (4), sont formées d'une part d'un cône (7) disposé dans le prolongement et dans l'axe du conducteur interne (2), et d'autre part d'un tronc de cône (8) coaxial audit cône (7) et disposé dans le prolongement du conducteur externe (3), la valeur de l'angle au sommet dudit cône (7) ainsi que dudit tronc de cône (8) étant prédéterminée de sorte que l'impédance des extrémités coniques de la ligne (1), d'une part et l'impédance des tronçons rectilignes de la ligne délimités par l'éclateur (6) d'autre part présentent des valeurs sensiblement égales entre elles. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le temps de découpage de l'impulsion laser est sensiblement proportionnel à la longueur (L) du tronçon rectiligne de la ligne coaxiale (1) délimité par ladite source de tension (4) et ledit éclateur (6).. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les bases du cône (7) et dudit tronc de cône (8) sont connectées entre elles par deux résistances (12) présentant des valeurs sensiblement égales et disposées de part et d'autre dudit obturateur (11). 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de déclenchement dudit éclateur (6) comportent un miroir semitransparent (15) et un miroir opaque (17) aptes à diriger une fraction (16) du faisceau laser incident (14) entre les électrodes dudit éclateur (6). 5/ Ensemble optique comportant au moins un dispositif de découpage selon l'une des revendications 1 à 4.