Brevet FR2219543A1 — publié le 19740920

La présente invention se rapporte à des amplificateurs d'image et elle a trait plus particulièrement à des amplificateurs d'image utilisant des milieux laser de gain élevé pour assurer l'amplification d'image. Une application des amplificateurs d'image se trouve dans le domaine de la microscopie à projection. Un des problèmes qui se pose dans la microscopie classique à projection de fort grossissement consiste en ce que, si l'objet.a' examiner est éclairé avec une intensité suffi,ocnte pour produire une image brillante pour la projection, il existe un risque que l'objet soit endommagé ou détruit par l'énergie de la lumière éEafrante. Une solution à ce problème consiste à réduire l'intensité de la lumière éclairante et à prévoir un amplificateur d'image dans le trajet optique reliant l'objet à examiner à l'appareil optique de projection du microscope.Si utilise un matériau laser comme amplificateur d'image, il se pose le problème additionnel de l'adaptation de la longueur d'onde de la lumière éclairante à la lumière d'onde de fonctionnement du matériau laser ainsi que le problème de l'établissement d'un contraste correct et d'une résolution appropriée dans un champ de vision suffisamment grand pour obtenir une image amplifiée aottenaht une quantité d'information utile. L'invention a en conséquence pour but de fournir un ampli fixateur d'image perfectionné utilisant un milieu laser de gain élevé. L'invention a également pour but de fournir un appareil d'amplification d'image comportant un dispositif d'éclairement qui est adapbé à la longueur d'onde du milieu amplificateur d'-image. L'invention a également pour but de fournir un appareil d'amplification d'image présentant une résolution relativement grande dans un champ de vision relativement-étendu. L'invention a en outre pour but de fournir un appareil pour produire une image amplifiée présentant un taux de contraste correspondant étroitement au taux de contraste sans amplification. Pour résoudre les problèmes précités, l'invention fait rappel à un appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser comportant un corps de matériau laser de gain élevé qui a une forme permettant la transmission d'un rayonnement dans un nombre de modes relativement grand. "e milieu laser est pompé jusqu'au point de super-rayonnement et la lumière cohérente émise partiellement est utilisée pour éclairer l'objet à exami- ner au travers d'un système optique approprié. "e m8me système optique sert à collecter la lumière réfléchie ou dispersée à partir de l'objet et à renvoyer la lumière réfléchie au travers du milieu laser de façon à former une image, de préférence proche de l'extrémité dpposée ou corps de matière laser.L'image résultante est fortement amplifiée, en fonction du gain de la matière laser et, du fait de la caractéristique optique uniforme de la matière laser, on conserve la qualité de l'image. On peut prévoir le cas échéant un système de lentilles additionnel pour projeter l'image amplifiée. Un avantage de l'invention est que, en apportant de légères modifications au système optique, l'appareil peut être adapté en vue d'une observation ou d'une projection directes de l'image amplifiée. En outre l'image amplifiée peut etre fortement réduite en dimensions par un système de lentilles approprié et l'image réduite très intense peut être utilisée pour décaper directement une diversité de matières tels que par exemple des micro-circuits semiconducteurs. Un autre avantage de 1 'amplificateur d' image à laser par comparaison à d'autres systèmes de projection consiste en ce que la brillance de l'image projetée peut être supérieure de plusieurs milliers de fois la brillance de la lumière éclairant l'objet. En conséquence, on peut examiner des objets vivants et autres objets sensibles sans destruction dans un microscope à projection utilisant le principe de 1'invention L'invention a en outre pour but de permettre, lorsque le milieu laser est utilisé dans le mode pulsé et lorsque les phé noumènes microscopiques à observer sont d'une nature périodique, une synchronisation des impulaions laser avec le phEnomènew observé en vue d'obtenir un appareil d'observation stroboscopique.En outre, du fait que le Milieu laser peut titre utilisé de manière à produire des impulsions d'unie durée très courte de l'ordre de plusieurs nanosecondes, on peut observer des phénomènes non-périodiques, relativement rapides et de résolu- tion temporelle élevée avec une Sntensit appropriée pour un enregistrement sur un film photographique. D'autres avartages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en r férence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 est un schéma synoptique d'un mode préféré de réalisation d'un appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant l'invention, Fig. 2 est un schéma synoptique d'une variante de l'appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant l'in vention, Fig. 3 est un schéma synoptique d'un système de décapage utilisant l'appareil suivant l'invention, ?ig. 4 est un schéma synoptique dtun microscope holographique utilisant appareil suivant l'invention, Fig. 5 est un schéma synoptique d'un microscope à interférence utilisant l'appareil suivant l'inventiçn. Sur la fig. 1, on a représenté un schéma synoptique d'un mos de préféré de réalisation d'un appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant l'invention. Une amplification est assurée par un corps d'un matériau laser 1, présentant de-préférence un gain élevé, des propriétés optiques uniformes et un grand coefficient de Fresnel. Par exemple le milieu laser 1 peut être un milieu laser gazeux de gain élevé qui est contenu dans un tube en verre ou dans une autre enveloppe appropriée.Ainsi le corps de matériau laser 1 peut sistre constitué par un tube contenant de la vapeur de cuivre qui peut avoir un gain pouvant atteindre 400 db/mètre en fonction de la concentration en atomes de cuivre et de l'intensité avec laquelle ils sont pompés. Comme autres milieux laser gazeux appropriés pour e"tre utilisés dans l'invention, on peut citer de la vapeur de plomb qui a un gain d'environ 60C db/mètre, de l'azote présentant un gain d'environ 80 db/mètre, du néon et d'autres milieux laser gazeux de gain élevé et bien connus. Il est à noter que, lorsque l'on décide d'utiliser un milieu laser tel que de l'azote qui émet dans la partie ultraviolette du spectre, il est nécessaire d'utiliser un écran de projection fluorescent ou un autre moyen technique approprié pour rendre l'image amplifiée visible à l'oeil humain. En variante, il est à noter sou'on peut utiliser dans l'appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant l'invention un milieu laser liquide de gain élevé. Par exemple le milieu laser 1 de la Fig. 1 peut Qtre constitué par une solution d'un colorant organique tel que de la rhodamine 6G, de la rhodamine B ou de la fluorescéine. Un tel milieu laser liquide peut être agencé de façon à présenter un gain élevé d'environ 50 db/mètre lorsqu'il est pompé par un autre laser. Des avantages des milieux laser gazeux et liquides utilisables dans l'invention sont qu'ils présentent des propriétés optiques sensiblement uniformes et des coefficients de gain sensiblement uniformes dans toutes leurs sections droites. Ces caractéristiques permettent d'obtenir une image amplifiée qui est exempte de distorsions optiques et qui est amplifiée de façon pratiquement uniforme sur toute son étendue. Au contraire, des milieux laser à l'état solide connus à l'heure actuelle, tels que par exemple les rubis, les tissus d'yttrium-aluminium et autres, ne présentent pas de propriétés optiques uniformes et de coefficients de gain uniformes dans toutes leurs sections droites. Cependant, il est à noter que les principes de l'invention ne sont pas limités à l'utilisation de milieux laser gazeux et liquides.On peut utiliser également des milieux laser solides à condition qu'on puisse obtenir uneuniformité appropriée des propriétés optiques et des coefficients de gain. Un avantage supplémentaire de certains milieux gazeux pour leur application à l'invention consiste en ce qu'ils peuvent etre commodément pompé à l'aide d'une décharge électrique produite à l'intérieur du milieu laser proprement dit. En outre des milieux laser gazeux peuvent généralement fonctionner suivant le mode pulsé et ils se pr8tent ainsi facilement à leur utilisation das des applications telles que la microscopie stroboscopique et l'enregistrement photographique à grande vitesse de mouvements microscopiques non périodiques. En référence au schéma synoptique de la Fig. 1, il est prévu une source de pompage 2 pour pomper le milieu laser 1 de manière à produire l'inversion de population nécessaire pour une amplification de lumière par émission simulée de rayonnement. Dans le mode préfére de réalisation de l'invention, la source de pompage 2 comprend un dispositif pour produire une décharge électrique dans le milieu laser gazeux 1. Cependant, il est à noter qu on peut utiliser d'autres types de sources de pompage tout en restant dans le cadre de l'invention. Par exemple la source de pompage 2 peut etre une source de pompage optique continu ou pulsé De toute manière, la source de pompage 2 doit être capable de produire une excitation suffisamment intense du corps de matière laser 1 pour engendrer une émission laser superrayonnante. I1 se produit une émission super-rayonnante lorsque le gain total du corps de matériau laser 1, déterminé par la nature et la concentration du matériau laser proprement dit et par l'intensité du pompage, est suffisamment élevé pour qu'il se produise une amplification de lumière substantielle pendant un seul passage au travers du corps de matériau laser 1. En d'autres termes, les émissions super-rayonnantes présentent certaines des propriétés directionnelles et cohérentes d'une lumière laser.Plus particulièrement, des émissions super-rayonnantes sont caractérisées par le fait qu'elles sortent des deux extrémités d'un tube laser sous la forme d'un c8ne assez intense dont l'angle d'ouverture est déterminé par le rapport d'aspect du tube. En référence à la Fig. 1, les émissions super-rayonnantes sortent de l'extrémité 3 du corps laser 1 sous la forme d'un c8ne solide délimité par les rayons 5 et 6. L'angle d'ouverture e du ctne est défini par le rapport d'aspect D/L du corps de matériau laser 1. Plus particulièrement, l'angle ouverture e est défini par la relation e 3 2 sin 1 D Il est à noter qu'il se produit également des émission Fsuper rayonnantes à partir de l'extrémité 4 du corps de matière laser 1 mais elles n'ont cependant pas été indiquées sur la whig. I. hue lentille 7 est placée dans le parcours des émissions super-rayonnantes et elle sert à les concentrer sur l'objet & éclairer, comme indiqué par la petite flèche 8 de la fig. 1. Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, la lentille 7 a un diamètre suffisant et elle est placée pour intercepter tout le cône des émissions super-rayonnantes délimité par des rayons 5 et 6 afin que toutes les émissions super-rayonnantes sortant de l'extrémité 3 du milieu laser 1 ssOi-h utilisées pour éclairer l'objet 8. La lentille 7 sert également à collecter la lumière réfléchie ou dispersée par l'objet 8 et à la renvoyer au travers du corps de matière laser 1 afin de former une image indiquée par la flèche 9 sur la Fig. 1. Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, l'image 9 est formée sur ou a proximité de la surface terminale 4 du corps de matière laser 1 et elle occupe toute la section droite de cette extrémité 4 afin d'utiliser de la façon la plus efficace possible le volume du corps de matériau laser 1. Cette condition est obtenue lorsque p - dl/D, p désignant la distance séparant la lentille 7 de l'extrémité 4 du corps de matériau laser 1 et ss désignant le diamètre de la lentille 7. On obtient une résolution et une intensité optimales lorsque les composants du système doit agencés de manière à produire les conditions symétriques d' éclairaent et d'amplification indiguées dans la Fig. 1. Le champ de vision et la résolution de l'appareil d'éclairelent et d'amplification d'image à laser représentés sur la Fig. 1 sont en relation avec le coefficient de Presnel N dn tube amplificateur 1 et l'ouverture numérique NA de la lentille collectrice d'éclairement 7. Plus particulièrement, la résolution R du système est définie par la relation : est R = #/2 NA où# /la longueur d'onde de fonctionnement du tube de gain 1. Le coefficient de Fresnel N du tube de gain 1 est défini par N = Le champ de vision FV est défini par En conséquence, on voit que, si 4NA 1, FV/R = D/L# = 4N Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, le coefficient de Fresnel N est relativement grand. Par exemple dans une application typique de l'invention, le coefficient de Fresnel du tube 1 est généralement de l'ordre de 20 ou plus. Le coefficient de Fresnel est en relation avec le nombre de modes spatiaux suivant lesquels le tube 1 peut amplifier ut le nombre de modes amplifiés est une mesure du nombre d'éléments de résolution que le système peut distinguer. Par exemple un coefficient de Fresnel de 2C indique environ 400 modes de transmission qui indiquent à leur tour une image d'environ 40C éléments de résolution. Du fait que le rapport d'aspect D/L du tube de gain 1 est un facteur déterminant le coefficient de Fresnel, il est à noter que le rapport d'aspect doit être grand pour produire une image amplifiée comportant un grand nombre d'éléments de résolution. Plus particulièrement le rapport d'aspect D/L du tube de gain,utilisé dans le dispositif. d'éclairement et d'am plificction d'image à laser suivant l'invention est de l'ordre de 1/200 ou plus. Si le gain du corps de matière laser 1 est élevé, le contraste entre deux éléments de résolution de l'image 9 est proportionnel aux réflectivités des éléments de résolution correspondants de l'objet 8. Plus particulièrement le contraste C est donné par C = r1 e 2 &alpha;L = r1 e 2&alpha;L + 1 # r1 pour lui r2 e 2&alpha;L + e&alpha;L r2 e 2&alpha;;L + 1 r2 où r1 et r2 désignent les réflectivités des deux éléments de résolution de l'objet 8 tandis que désigne le gain du milieu laser en db/m. I1 est à noter que le contraste C est conservé même lorsque le tube 1 est excité dans la condition de saturation à condition que le gain total D du tube I soit sensiblement supérieur à l'unité. Il est évident que, pour des objets produisant une réflexion diffuse, l'énergie réfléchie collectée est fonction de l'ouverture numérique de la lentille 7 ainsi que des albedos relatifs des surfaces de réflexion diffuse. En référence à la Fig. 1 un miroir 10 peut être placé en arrière de 11 objet 8 lorsqu'on désire faire fonctionner l'appareil comme un dispositif à "champ brillant". Un fonctionnement avec "chc bril?ant" est souhaitable lorsqu'on doit observer des objets transparents ou translucides. D'autre part lorsqu'on désire un fonctionnement avec 'champ sombre", on enlève simplement le miroir 10 et/ou on le remplace par un fond non refléchissant. Bien qu il soit préférable que le gain en un seul passage du corps de matière laser 1 soit relativement élevé, les impératifs de minimum de gain du système suivant l'invention sont relativement modestes. Par exemple pour que l'image amplifiée 9 soit correctement visible et compréhensible pour un éclairement super-rayonnant sortant en un passage de l'extrémité 4 du tube amplificateur, l'intensité de l'image amplifiée 9 doit être au moins égale au double de l'intensité de l'émission super-rayonnante.Cela signifie que le gain global en un seul passage du système doit autre environ 3 db, en autorisant une diversité de pertes tellesx,que les pertes par réflexion sur les différentes interfaces et la perte résultant du fait que, pour la plupart des objets 8, une petite fraction seulement de la lumière éclairante est réfléchie vers l'arrière au travers de la lentille 7 et du tube amplificateur 1. Cependant, en pratique, il est relativement aisé d'obtenir des gains en un seul passage de 20 db ou plus lorsqu'on utilise des milieux de gain élevé tells que de la vapeur de cuivre. Dans ce cas, l'intensité de l'image amplifiée 9 est 180 fois supérieure à l'émission super-rayonnante en un seul passage apparaissant à l'extrémité 4 du tube amplificateur 1. Sur la Fig. 2, on a représenté un schéma synoptique d'une forme modifiée d'un dispositif d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant l'invention. L'appareil de la Fig. 2 comprend un corps de matière laser 21 et une source de pompage 22 comme sur la Fig. I. Cependant sur la Fig. 2 on utilise un système de lentilles composé réglable, matérialisé par les lentilles 26 et 27 pour concentrer les émissions super-rayonnantes sur l'objet 28 et pour collecter la lumière réfléchie ou,dispersée par l'objet 28 et pour la renvoyer par l'intermédiaire du tube amplificateur 21 afin de former 1' image amplifiée 29 sur l'extrémité éloignée 24 du tube amplificateur 21.Le système de lentilles composé réglable 26,27 fournit un moyen commode pour optimiser la résolution, l'amplification et le champ de vision, comme décrit ci-dessus en référence à la Fig. 1. L'appareil de la Fig. 2 comporte également . une lentille de projection 25. I1 est évident que la lentille 25 peut également être un système de lentilles composé réglable tel que le système de lentilles 26, 27. La lentille de projection 25 est simplement utilisée pour projeter l'image amplifiée 29 de façon à former une image projetée 20. En fonction de la position et de la distance focale de la lentille de projection 25, 1 image projetée 20 peut être soit très grande soit très petite. Par exemple si la lentille de projection 25 est placée dans une position relativement rapprochée de l'image amplifiée 29 par rapport à sa distance focale, l'image projetée 20 est formée à une distance relativement grande de la lentille -25 et elle est d'une grandeur proportionnée. Une telle disposition est applj.able à un microscope à projection. D'autre part, Si la lentille 25 est placée dans une position relativement éloignée de l'image amplifiée 29 par rapport à sa :distancie focale, l'image projetée 20 est réduite dimensionnellement de façon proportionnée.Si l'image projetée 20 est suffisamment réduite en dimension--, son intensité est suffisamment grande pour vaporiser différentes matières suivant un motif correspondant a' celui de l'image. En conséquence une telle disposition peut être appliquée par exemple à la fabrication de micro-circuits semiconducteurs. Sur la fig. 3, on a représenté un schéma synoptique d'une autre variante d'appareil suivant l'invention. L'appareil de la fig. 3 est agencé pour produire des images amplifiées intenses et petites afin de décaper un bloc de matière 30 placé dans le plan-image. Le corps de matière laser 31 de gain élevé et la source de pompage 32 sont similaires à ceux décrits ci-dessus en référence aux Fig. 1 et 2. Un miroir-plan 35 est placé dans une position adJacente a l'extrémité 33 du tube amplificateur 31. L'objet 38 est placé dans une position adjacente au miroir 35. Si on utilise- par exemple l'appareil de la Fig. 3 pour la fabrication de micro-circuits semiconductens l'objet 38 peut être une feuille comportant des parties opaques et transparentes représentant le dessin d'une phase particulière de décapage intervenant dans la fabrication d'un micro-ircuit. La lumière super-rayonnante sortant de l'extrémité 33 du tube amplificateur 31 est réfléchie par le miroir 35 au travers des parties transparentes de l'objet 38 et elles forment une image sur le bloc 30 à l'aide de la lentille 37. Les dimensions et l'intensité de l'image 39 peuvent autre réglées par ajRustement des positions de la lentille 37 et du bloc 30 par rapport à l'objet 38. On peut remplacer la lentille de pro Section 37 par un système de lentilles composé réglable afin de faciliter l'optimisation de la résolution et de l'intensité, comme décrit ci-dessus en référence aux Fig. I et 2. Comme dans le cas de l'appareil des Fig. 1 et 2, le champ de vision et la résolution du dispositif d'éclairement et d'amplification d'image à laser de la Fig. 3 sont fonction du coefficient de Fresnel du tube amplificateur 31 et de l'ouverture numérique de la lentille 37. La Fig. 4 est un schéma synoptique d'un microscope holographique utilisant le dispositif d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant l'invention. L'appareil de la Fig. 4 comprend un corps de matériau laser 41 de gain élevé et une source de pompage 42 comme dans le cas de l'appareil des Fig. 1 à 3. La lumière super-rayonnante sortant de ltextrémi- té 43 du tube amplificateur 41 est divisée en deux faisceaux par l'élément 44 qui peut être un miroir à transmission partielle par exemple.Un faisceau est concentré sur l'objet 45 par une lentille 46 qui sert également à collecter la lumière réfléchie ou dispersée par l'objet 45 et à la renvoyer au travers du diffuseur de faisceaux 44 et du tube amplificateur 41 afin de former une image dans le volume 45 adjacent à 1' extrémité opposée 48 du tube amplificateur 41. L'autre faisceau est dirigé par le diviseur 44 sur un réflecteur sphérique convexe 49 qui présente un rayon de courbure suffisamment court pour que seule la lumière arrivant sur un seul élément de résolution, indiqué par le petit point 50 sur la Fig. 4, soit réfléchie vers l'arrière par l'intermédiaire du diviseur de faisceaux 44 et au travers du milieu laser 41 pour produire un faisceau de référence amplifié et spatialement cohérent.Pour remplir cette fonction de sélection de mode, le rayon maximal r du réflecteur sphérique 49 est défini par la relation : r A la différence d'autres systèmes holographiques, la lumière disperse provenant de l'objet ainsi que le faisceau de référence sont amplifiés de façon cohérente. il en résulte que l'éclairement de l'objet peut être faible de manière à ne pas détruire ou altérer des échantillons sensibles, mêmes apyres une amplification présentant une intensité appropriée pour un enregistrement de l'hologramme. En examinant l'hologramme à l'aide d'un oculaire, il est possible d'observer un objet micros copique en profondeur, le fort coefficient NA de l'organe d'éclairement et la grande profondeur de champ de l'hologramme étant combinés. En outre il est possible de réaliser des prises de vues microscopiques du fait de la forte intensité maximale par nm- pulsions (N30-100 EW) des hautes fréquences de répétition d'impulsions (#3 KC) et des courtes longueurs d'impulsions (2 à 20 ns). Par exemple si la vitesse du film est de 16 images par seconde, le déplacement latéral (hinge) serait deov3 x 10-7 x largeur de film. PQur un film de 100 mm, cela correspond à un mouvement par rapport à un élément de résolution de film de 104 lignes/mm de résolution ; en conséquence, il ne se produit pas de flou. On peut observer un mouvement microscopique se produisant à des vitesses jusqu'à,, /4 = 500 cm/s. Certains objets microscopiques ginEe permettent pas d'observer une variation de réflectivité suffisante produisent -des déphasages dans le rayonnement lumineux les traversant ou réfléchis par eux. Ces déphasagespeuvent être rendus visibles en les convertissant en des variations d'intensité sous la forme de franges d1interférences. Sur la fig. 5 on a représenté un microscope à interférence utilisant le dispositif d'écl-irenent et d'amplification d'image à laser suivant l'invention. La lumière super-rayonnante sortant de l'extrémité 63 du corps de matériau laser 61 de gain élevé est divisée en deux faisceaux par le diviseur 64 qui peut être un miroir à transmission partielle par exemple. Un faisceau est concentré par la lentille 65 sur l'objet 66 qui est porté par un miroir-plan 67. La lentille 65 sert également à collecter a lumière réfléchie ou dispersée par l'objet 66 et par le miroir 67 et à la renvoyer au travers du corps de matière laser 61 pour fonder une image 68 à proximité de ltextrémité 69 du tube amplificateur 61. L'autre faisceau est concentré pur une lentille 71 sur un miroir-plan 72 qui est monté sur un dispositif 73 pouvant effectuer des réglages précis de la positIon du miroir 72. Dans le mode préféré de réalisation de l'appareil représenté sur la Fig. 5, le dispositif 73 est une céramique piézo-électrique. La lentille 71 sert également à collecter la lumière réfléchie par le miroir 72 et à la renvoyer par 'intermédiaire du diviseur de faisceaux 64 et par l'intermédiaire du tube amplificateur 61 pour former une image à proximité de l'extrémité 69 du tube 61. La céramique piézo-électrique 73 est alors utilisée pour régler les longueurs de parcours des deux fais ceux. Si les lentilles 65 et 71 sont bien adaptées et si les parcours sont rendus égaux, les contours de franges observés en 69 sont rectilignes. Si les lentilles ne sont pas adaptées, les contours de franges sont circulaires. Dans l'un ou l'autre cas, des déphasages dus à l'objet 66 sont observés sous forme de déviations des contours de franges. On peut utiliser un réglage angulaire des miroirs 67 et 72 pour modifier la fréquence des contours de franges d'interférences.Comme pour l'appareil decrit ci-aessus en référence aux Fig. 1 à 4, le microscope à interférence de la Fig. 5 permet une projection de grande puissance pour un faible éclairement de l'objet 660 Bien, entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentes, elle est susceptible de nombreuses variations accessibles à lthomme de l'art, -suivant les apelications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. Par exemple, le dispositif d'éclairement et d'amplification d'image à laser super-rayonnant suivant l'invention peut être modifié de façon à produire des images en couleur. Ce problème peut être résolu en utilisant un second tube amplificateur placé optiquement en série avec le premier tube amplificateur et fonctionnant dans une gamme de longueur d'ondes différente de celle du premier tube.En général,le second tube amplificateur est forme d'une matière laser différentedecelle du premier tube, bien que cela ne soit pas obligatoire. En fait, certains matériaux laser comme par exemple de la vapeur de plomb présentent deux transitions spectrales comportant un gain suffisant pour être utilisées dans l'appareil suivant l'invention. Lorsqu'on emploie deux tubes amplificateurs placés en série, ils ne sont pas synchonisés électroniquement puisque la persistance visuelle de l'oeil humain permet d'obtenir le résultat désiré lorsqu'on emploie des fréquences de répétition supérieures à 16 images par seconde. En outre, bien que le principe de l'invention ait été décrit en référence à des modes de réalisation dans lequel on utilise un seul tube amplificateur à laser pour assurer à la fois l'éclairement de l'objet et l'amplification de l'image il va de soi qu'on peut employer des tubes amplificateurs à laser séparés pour effectuer l'éclairement de l'objet et l'amplification d'image tout en restant dans le cadre de l'inventio; En variante, on peut assurer l'eclairement à l'aide d'une source lumineuse autre qu'un laser. REVENDICATIONS 1 - Appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser, caractérisé en ce qu'il comprend un milieu laser de gain élevé et profilé de façon à permettre uhe émission de lumière dans plusieurs modes différents, des moyens pour pomper le milieu laser afin d'émettre une lumière super-rayonnante à partir du milieu laser, un dispositif optique pour concentrer la lumière émise par le milieu laser sur ue objet à éclairer et pour collecter la lumière réfléchie sur l'objet ainsi éclairé et renvoyer la lumière réfléchie au travers du milieu laser afin de trier une image de l'objet éclairé, ladite image étant amplifiée par passage de la lumière réfléchie par l4kdet éclairé au travers dudit milieu laser. 2 - Appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gain global en un seul passage est d'au moins 3 db. 3 - Appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser, suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un réflecteur placé en arrière de l'objet éclairé afin de produire une image de champ brillant. 4 - appareil d' éclairement et d'amplification d' image à laser suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif optique comprend un système de lentilles disposé entre une extrémité du corps de matière laser et l'objet à éclairer, ledit système étant agencé pour concentrer pratiquement toute la lumière super-rayonnante émise sortant d'une extrémité dudit milieu laser sur l'objet à éclairer. 5 - appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le sys tèie de lentilles est agencé pour former une image de l'objet éclairé dans la zone de l'extrémité opposée dudit corps de matière laser, le champ de ladite image s'étendant pratiquement sur la totalité de la section droite du milieu laser. 6 - appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système de lentilles placé dans une position adjacente à l'extrémité opposée du milieu laser pour projeter l'image formée par le premier système de lentilles. 7 - Appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre du milieu laser et sa longueur est supérieur à 1 : 2C0. 8 - Appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivait la revendication 1 caractérisé en ce que le coefficient de Fresnel du milieu laser est supérieur à 20. 9 - Appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités dudit milieu laser sont essentiellement transparentes et non réfléchissantes. 10 - 4pareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant la revendication 1, utilisable en holographie, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif placé dans une position adjacente à une extrémité du milieu laser pour diviser le faisceau de rayonnement lumineux émis par ce milieu en un premier faisceau et en un second faisceau, en ce que le dispositif optique concentre le premier faisceau sur un objet à éclairer et collecte la lumière réfléchie par l'objet éclairé et la renvoie au travers du milieu laser pour former une image de l'objet éclairé dans une région adjacente à l'extrémité opposée dudit corps de matière laser, en ce qu'il est prévu des moyens de sélection de mode placés dans le trajet du second faisceau de façon à sélectionner un seul mode du second faisceau pour produire un faisceau de référence spatialement cohérent et pour renvoyer ledit faisceau de référence au travers du milieu laser de manière à produire une interférence avec l'image formée pab ledit dispositif optique ainsi que des moyens d'enregistrement photographique placés dans une position adjacente à la région de l'image formée par le dispositif optique pour enregistrer le motif d'interférence produit par l'image amplifiée et le faisceau de référence amplifié. Il - appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de sélection de modes comprennent un réflecteur convexe présentant un rayon de courbure qui est suffisamment court pour que seulement un mode unique du second faisceau soit renvoyé par le réflecteur convexe au travers du milieu laser pour produire un faisceau de référence amplifié et spatialement cohérent. 12 - Appareil dléclairement et d'amplification d'image à laser suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif placé dans une position adjacente à une première extrémité du milieu laser pour diviser le rayoennement lumineux émis par ce milieu en un premier faisceau etvan second faisceau, un miroir-plan placé en arrière de l'objet à éclairer, un premier dispositif optique pour concentrer le premier faisceau sur l'objet éclairé et sur le miroir-plan et pour collecter et renvoyer la lumière réfléchie par l'objet et le miroir au travers du milieu laser afin de former une image dans une position adjacente à une seconde extrémité du milieu laser, un second miroir-plan, un second dispositif optique pour concentrer le second faisceau sur le second miroir-plan et pour collecter et renvoyer la lumière réfléchie sur le second miroir au travers du milieu laser afin de former une image sensiblement coplanaire avec l'image formée par le premier dispositif optique ainsi que des moyens pour régler la position du second miroir-plan en vue d'égaliser les parcours du premier faisceau et du second faisceau et de contrôler ainsi les franges d'interférence produites par l'interaction de l'image formée par le premier dispositif optique et l'image formée par le second dispositif optique. 13 - Appareil d'éclairement et d'amplification d'image à laser suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la lumière renvoyée est amplifiée de façon cohérente par ledit milieu laser et en ce qu'il est prévu dans une position adjacente à l'extrémité opposée dudit milieu laser un moyen pour concentrer la lumière renvoyée et amplifiée dans un plan-image en vue de produire~mne image intense de l'objet éclairé.