Brevet FR2386917A1 — publié le 19781103

La présente invention concerne un dispositif amplificateur pour laser à iode notamment. Les amplificateurs de faisceaux lasers sont bien connus. De tels dispositifs comportent des sources lumineuses telles que des tubes flash répartis ciculairement autour d'une enceinte en quartz dans laquelle se trouve un gaz actif traversé par le rayonnement laser à amplifier. Ce gaz est dans le cas des lasers à iode un hydrocarbure halogéné tel que C3F7I. A chaque tube, se trouve associé un réflecteur visant à diriger le maximum de la puissance lumineuse sur l'enceinte. Cependant de tels dispositifs connus présentent un certain nombre d'inconvénients. Un de ces inconvénients résulte du fait que la pénétration de l'onde de pompage dans le milieu actif est limitée par la concentration dudit milieu actif qui ne peut être diminuée que dans une certaine limite. En outre l'énergie active des tubes est celle correspondant à la partie en regard avec le milieu actif. Il résulte de cela que la section active du dispositif se trouve limitée d'autant plus que les tubes présentent salement eux-memes une longueur limitée. En outre, le couplage optique dans de tels amplificateurs se révèle souvent très imparfait par suite de l'absorption d'énergie et de réflexion dans les réflecteurs et tubes notamment, et en outre toute modification du profil d'inversion ne peut être réalisé qu'à partir de la géométrie des réflecteurs, et de la densité du milieu actif. La présente invention se propose de remédier à de tels inconvénients. L'invention a donc pour but un amplificateur laser, caractérisé par le fait qu'il comporte une enceinte renfermant un milieu actif gazeux, une pluralité de sources lumineuses aptes à exciter ledit milieu actif gazeux étant disposées dans ladite enceinte et réparties en rangées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent ce la description qui suit à titre d'exemple purement illustratif mais nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un amplificateur selon l'invention, - la figure 2 et la figure 3 précisent des détails de réalisation dudit amplificateur. Selon la figure 1, un amplificateur conforme à l'invention comporte un caisson ou une enceinte 1 confectionnée par exemple en acier inoxydable et de section quelconque, par exemple carrée, à l'intérieur de laquelle sont disposés des tubes flash 2. Les tubes sont répartis en rangées séparées entre ellesd'une distance égale O, les tubes dans chaque rangée étant équidistants de e. éventuel lement, et selon les caractéristiques d'amplification. ces distances peuvent ne pas etre égales mais présenter des valeurs quelconques. Bien entendu, l'enceinte renferme le milieu actif tel que l'hepta-fluoroiodo-propane C3F7I, le faisceau laser à amplifier étant dirige selon la flèche F, et entrant dans l'enceinte par la paroi 15 réalisée en un matériau transparent à la longueur d'onde dudit feisceau. Avantageusement, comme illustré figure 2, des réflecteurs 3 peuvent être disposés entre tubes voisins et ils ont pour effet de récupérer l'énergie lumineuse émise dans le plan des tubes et de la renvoyer dans le milieu actif. La figure 3 illustre le montage des tubes 2 dans la paroi de l'enceinte 1. Comme l'indique la figure 3, chaque tube 2 est inséré dans une ouverture 5 prévue dans l'une des parois de l'enceinte, et cela de sorte que l'une de ses extrémités 6 munie d'une prise male 7 vienne s'enficher dans une prise femelle correspondante prévue sur la paroi opposée de l'enceinte. En outre, l'autre extrémité 8 liée à un cable d'alimentation Ç est maintenue au moyen d'un collier 10 serré par des vis Il, l'étanchéité étant assurée au moyen d'un joint torique 12. On voit donc que le dispositif selon l'invention presente un certain nombre d'avantages L'enceinte peut être réalisée selon d'importantes dimensions sans pour autant augmenter le taux d'oscillations parasites transversales qui peut être maintenu à une valeur minimale. Dans ce but, on pourra avantageusement donner à l'enceinte une section légèrement trapézoidale et prévoir des rainures sur la paroi interne. De plus, un tel dispositif assure un pompage homogène du milieu actif tout en maintenant une inversion de population satisfaisante et en outre, il est possible de régler la longueur active des tubes d'excitation ainsi que la quantité d'énergie émise, et optimiser de la sorte la répartition de pompage du milieu actif. Par ailleurs, le dispositif selon l'invention assure un excellent couplage optique car toute l'énergie émise par les tubes est absorbée par le milieu actif. il faut également noter que l'amplificateur selon l'invention présente une structure simple et peu onéreuse, car l'alimentation des tubes peut être très aisément standardisée, lesdits tubes étant par ailleurs aisément interchange oiles. On va donner ci-après un exemple concret de realisation d'un amplificateur apte à délivrer une énergie de 5OTw en 500psec. Un tel dispositif comporte 5 rangées de tubes distantes de 20cm disposés dans une enceinte à section carrée de 1,44 m2 et de 5m de longueur soit un volume de 7,2m3. Le-gain obtenu est de 7dG/m soit 35 au total. Les tubes dans une rangée sont distants de 2cn et leur nombre total est de 1250. L'énergie volumique totale est de 3Kj/l soit 21,6MJ, soit 17Kj par tube. Bien entendu, les tubes flash peuvent être remplacés par toute autre source lumineuse tels que arcs, fils explosifs, lampes à mercure ou autre. De même, cet amplificateur étant utilisé pour un laser à iode, il est de toute évidence qu'il peut être mis en oeuvre dans le cas de tout autre milieu actif, par exemple dans les lasers à colorants. L'invention n'est donc nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais elle en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1/ Amplificateur laser caractérisé par le fait qu'il comporte une enceinte renfermant un milieu actif gazeux, une pluralité de sources lumineuses, aptes à exciter ledit milieu actif gazeux étant disposées dans ladite enceinte et réparties en rangées. 2/ Amplificateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites rangées sont disposées à des distances égales entre elles. 3/ Amplificateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que dans chaque rangée lesdites sources lumineuses sont disposées à des distances égales entre elles. 4/ Amplificateur selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisé par le fait que dans chaque rangée, au moins un réflecteur est disposé entre deux sources lumineuses voisines. 5/ Amplificateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit milieu actif gazeux comporte de l'heptafluoro-iodo-propane. o/ Amplificateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que lesdites sources lumineuses sont des tubes flash. 7/ Amplificateur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que chacun desdits tubes comporte à une de ses extrémités une prise male apte à être enfichée dans une prise femelle aménagée dans une paroi de ladite enceinte, tandis que l'autre extrémité est d'une part liée à un cable d'alimentation et d'autre part maintenue de façon étanche dans une ouverture prévue dans la paroi opposée.