Brevet FR2425745A1 — publié le 19791207

La présente invention concerne un dispositif de sélection des modes transverses d'une cavité laser destiné à augmenter la radiance de sortie du faisceau laser, c'est-à-dire la puissance lumineuse émise par unité de surface et par unité d'angle solide. Il est connu que, pour augmenter la puissance de sortie d'un laser, on est conduit dans la majorité des cas, outre l'augmentation de la puissance de pompage, à augmenter le volume du milieu d'amplification ob est réalisée l'inversion de population, et en particulier à augmenter sa section. Il en résulte que le diamètre du milieu d'amplification devient plus grand que le paramètre où L est la longueur de la cavité laser et h la longueur d'onde du rayonnement émis. Le maintien de l'oscillation suivant une structure monomode transverse devient de plus en plus délicat à réaliser.Très frequemment, dans ce cas, l'émission a lieu simultanément sur plusieurs modes transverses, ce qui pressente les inconvéniente suivants - irrégularité du profil de l'intensits lumineuse du faisceau laser due à la présence de pics d'intensité élevée qui augmentent la probabilité de dommages optiques ou d'auto-focalisation dans le cas de forte densité de puissance lumi neuse ; - divergence du faisceau de sortie beaucoup plus grande que la limite théorique imposée par la diffraction, ce qui est très gênant pour certaines utilisations nécessitant la concentration de l'énergie suivant une faible section mais une grande longueur.Par exemple un faisceau limité par la diffraction peut être couplé avec un meilleur rendement à une fibre optique et; dans le domai ne de l'optique non-linéaire, permet des interactions paramétriques plus efficaces. Pour éviter ces inconvénients, on a proposé de sélectionner le mode ayant une distribution gaussienne la moins divergente, ctest-à-dire le moins de pertes par diffraction. Ce mode est le mode fondamental transverse TEMoo sélect:ionné au moyen d'un diaphragme coaxial au faisceau et placé dans la cavité laser. Dans ce cas, la divergence du faisceau de sortie limitée par la diffraction est minimale, tandis que la puissance émise est relativement faible. Lorsque des puissances plus levées sont nécessaires, la cavité laser est suivie d'un ou plusieurs étages amplificateurs. Ces dispositifs sont par conséquent lourds, encombrants et coûteux. On connais par ailleurs des dispositifs destins au même but, à savoir l'obtention d'un faisceau laser de sortie intense et peu divergent, qui mettent en oeuvre une cavité laser instable. Le principe de fonctionnement d'une telle cavité permet une discrimination plus aisée entre le mode fondamental transverse et les modes transverses d'ordre supérieur et est décrit par exemple dans l'article de A.E. Siegman intitulé "Unstable Optical Resonators" parue dans la revue APPLIED OPTICS, F6vrier 1974, Volume 13, N 2. L'inconvénient d'un tel dispositif est que la section transversale du faisceau à la sortie du laser présente un "trou" central d'intensité nulle. En outre, la divergence n'est pas toujours aussi faible que ne le prévoirait la limite de diffraction. L'objet de la présente invention est de s'affranchir dans une large mesure des inconvénients antérieurs en fournissant un dispositif de sélection des modes transverses d'une cavité laser qui permet une sélection angulaire mais également une sélection spectrale du faisceau laser multimode émis normalement par la cavité- laser. Un autre objet de l'invention est de fournir un dispositif de sélection des modes transverses qui est introduit dans la cavité laser et qui permet une transmission voisine de l'unité pour des directions prédéterminées. A cette fin, un dispositif de sélection des modes transverses d'une cavité laser conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux interféromètres du type Fabry et Perrot qui sont traversés dans la cavité successivement par le faisceau laser et dont les plans d'incidence ne sont pas parallèles afin d'obtenir un faisceau de sortie ayant une faible divergence et une intensité élevée. Ainsi, l'invention fait appel au propriétés optiques des interféromètres connus du type Fabry et Perrot. Dans le cas d'une émission laser monochromatique, chacun des deux interféromètres limite la divergence suivant l'une de deux directions orthogonales et radiales au faisceau A A cet fin, les deux interféromètres sont placés de telle manière qu'il existe au moins une inErsection de deux cônes dtinterrerence définis par chacun des deux interféromètresqui st parallèle à l'axe de la cavite laser. Dans le cas-d'une émission laser présentant une largeur spectrale prédéterminées au moins l'un des deux interféromètres est sensiblement perpendiculaire au faisceau afin de sélectionner la fi^dquence centrale du spectre du faisceau multimode tandis que le second interferomètre est for tement incliné par rapport au premier afin qui la fréquence centrale du spectre mais également la divergence angulaire selon une première direction radiale au faisceau permettent les sélections spectrales et angulaires combinées du mode fondamental transverse avec un maximum de puissance lumineuse.En addition, un troisième interféromètre ayant un plan d'incidence non parallèle audit second interféromètre est placé de telle manière qu'il existe au moins une intersection de deux cônes d'interférence définis par lesdits second et troisième interféromètres dont leur largeur sensiblement à mi-intensité et leur distance sur un plan perpendiculaire au faisceau permettent de réduire- la divergence du faisceau de sortie suivant les deux directions radiales. Dans ce dernier cas, le troisième interféromètre réduit la divergence angulaire selon une seconde direction radiale sensiblement orthogonale à la première. Avantageusement, contrairement aux dispositifs de sélection de l'art antérieur, celui conforme à Invention met en oeuvre des éléments connus simples et bon marché dont les caractéristiques optiques sont ajustables au grées de l'expérimentateur afin d'obtenir un faisceau monomode à concentration élevée et à divergence faible.Ces caractéristiques optiques sont essentiellement l'indice de réfraction, l'épatisseur et les angles d'incidence de chacun des interféromètres et sont ajustées en dépendance notamment de la longueur d'onde ou de l'étendue spectrale du faisceau laser et des caractéris- tiques intrinsèques à la cavité stable, ctest-à-dire celles du milieu amplificateur et celles dimensionnelles des miroirs de la cavité. A cet égard, on notera que, par son principe de fonctionnement, le dispositif de sélection conforme à l'invention est adaptable à tous les types de structure de cavité laser et que, pour obtenir un faisceau monomode ou au mode fondàmental transverse, de puissance élevée, on choisit de préférence des miroirs plans ou des miroirs ayant un rayon de courbure-nettement plus grand que la distance séparant les miroirs D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaf- tront plus clairement à la lecture de la description qui suit, de plusieurs exemples de réalisation et à l'examen des dessins annexés correspondants, dans lesquels - la Fig. 1 représente schématiquem ent une cavité laser ayant des miroirs à grand rayon de courbure dans laquelle deux interféromètres sont insérés conformément à l'invention; - la Fig . 2 montre la sélection angulaire selon une direction radiale par u n interféromètre ;; - la Fig. 3 montre la sélection angulaire selon deux directions radiales orthogonales par deux interféromètres - la Fig. 4 est un diagramme connu du facteur de transmission d'un interféro- mètre de Fabry et Perrot en fonction de l'angle d'incidence du faisceau; - la Fig. 5 est un diagramme montrant les sélections angulaire et spectrale d'un faisceau selon l'art antérieur ; - la Fig. 6 est un diagramme montrant les sélections angulaire et spectrale combinées d'un faisceau au moyen d'un dispositif de sélection à deux interfé- romètres conforme à l'invention ; et - la Fig. 7 représente schématiquement un interféromètre du type à semiconducteurs. On a représente schématiquement à la Fig. t une cavité laser par son milieu amplificateur MA placé entre deux miroirs dits de réflexion totale M et de transmission partielle M2. Le milieu amplificateur MA est, par exemple, de l'un des trois types connus, à savoir à solide, à gaz ou à semi-conducteurs. Les miroirs M1 et M2 ont leurs rayons de courbure choisis de manière à réaliser une cavité laser stable faisceau de grand diamètre. A cette fin, les rayons de courbure de ces miroirs sont nettement plus grands que la distance d les séparant en vue d'obtenir un faisceau laser stable dont le mode fondamental transverse électromagnétique TEMoo a une grande section gaussienne. Au -moins l'un des deux miroirs est plan et, plus généralement, les deux miroirs sont sphériques et concaves.La réflectance du miroir M1 est maximale, c'est-à-dire supérieure à 0,99,et le miroir M2 assure le couplage avec le milieu extérieur à la cavité, car il transmet partiellement la lumière à la longueur d'onde du laser Deux interféromètres de type Fabry et Perrot li et I2 sont également représentés sur la Fig. 1. . Ils sont intercalés entre le miroir M1 et le milieu amplificateur MA. D'autres éléments optiques n'appartement pas au cadre de l'invention tels que cellule de Kerr, polariseurs et lentilles se trouvant généralement dans une cavité laser, n'ont pas été représentés sur la Fig.1 afin de ne pas la surcharger. Les interféromètres de Fabry et Perrot, objets de l'inventionR sont d'un type classique et peuvent être constitués soit par une lame transparente solide en silice ou en un autre matériau de transmission convenable dont les surfaces planes sont recouvertes de couches semi-réfléchissantes ; - soit, comme illustre à la Fig. 1, par deux lames parallèles de verre ou de quartz 10 et 11 dont les surfaces internes en regard sont à une distance réglable e au moyen d'un dispositif mécanique à vis ou à cales 12 par exemple, et sont revêtues de couches partiellement réfléchissantes et dont les surfaces externes sont recouvertes de couches anti-reflet. En ce qui concerne les propriétés optiques de tels interféromètres et les formules fondamentales énoncées plus loin, on se reportera par exemple au chapitre 7 du livre de Max BORN et Emil WOLF intitulé "Principles of Optics", Pergamon Press, New York, 1959.A cet égard, on rappelle que des rayons qui sont issus d'une source lumineuse monochromatique de longueur d'onde # et qui arrivent sur un interféromètre de Fabry et Perrot d'indice de réfraction voisin de l'unit sous un angle d'incidence e produisent un anneau de frange engendré par l'interférence desdits rayons incidents et des rayons successivement réfléchis sur les deux lames de l'interféromètre dont le déphasage est donné par la formule suivante # = 4re cose /, (t) Dans la description ci-après, on considère les deux principaux cas d'émission d'un faisceau laser correspondant à une émission monochromatique de longueur d'onde 7\ et à une émission pressentant une largeur spectrale prédéterminée centrée sur la fréquence s) en vue d'obtenir un faisceau laser à la sortie de la cavite ayant une structure monomode à forte concentration et faible divergence. 1 - Emission laser monochromatique Cette première forme de réalisation correspond à une cavité laser où le milieu amplificateur MA émet une raie laser dont la largeur spectrale est suffisamment faible pour être considérée comme quasi-monochromatique. En se référant à ce qui a été dit précédemment, si on dispose un interféromètre de Fabry et Perrot I1 au travers d'une source lumineuse, chaque groupe de rayons lumineux ayant un même angle d1incidence par rapport à la normale des lames de l'interféromètre donne naissance, après focalisation à travers une lentille parallèle aux lames, à un conte d'interférence. Les canes correspondant à une intensité lumineuse maximale, c'est-à-dire d'ordre d'interférence m, ont des demi-angles au sommet #m donnés par la formule suivante cos#m = m #/2e (2) qui est déduite de la formule générale (1). Dans ce cas, pour une épaisseur e -de l'ordre de quelques millimètres et une longueur d'onde 2 de l'ordre du micron, l'entier m varie entre l'unité, ce qui correspond à un cone très ouvert d'angle et proche de 90 , et quelques milliers, ce qui correspond à une valeur maximale M de m donnée par M = partie entière de (2e/#) La Fig. 2 illustre l'intersection des cônes d'angles et à e M avec un plan parallèle aux lames de l'interféromètre I1 . Ces intersections sont des anneaux d'interférence concentriques à la normale N1 aux lames.Sur la Fig.2, on a également représenté en traits hachurés la zone F1 d'un faisceau laser monochromatique mince et sensiblement parallèle, arrivant sous l'incidence #m(1), c'est-à-dire lorsque la normale des lames 101 et 111 de l'interféromètre I1 fait un angle #(1) avec l'axe du faisceau laser, comme montré à la Fig. 1. Il apparaît que la divergence du faisceau laser est réduite selon une direction radiale, à savoir Ox, selon la Fig. 2, c'est-à-dire que la divergence du mode transverse fondamental est réduite seulement suivant une direction. Pour réduire encore a divergence, il est nécessaire d'utiliser, à la suite du premier interféromètre I1, un second interféromètre 12 de Fabry et Perrot (voir Fig.1) qui réduit la divergence du faisceau selon une seconde direction radiale Oy sensiblement orthogonale à la première Ox. En se référant à la Fig. 3, où l'on a représenté les anneaux d'interfe- rence des cônes qui sont vus de la droite de la Fig 1 et qui sont définis par les interféromètres I1 et 12 ayant des normales N1 et N2 faisant un angle #m(1) et #(2)n avec le faisceau laser, on voit que la diveragence du faisceau laser est restreinte aux intersections des deux ensembles de cônes #1(1) à #M(1) et #1(2) à #N(2) représentés par des points P, et plus précisément à une Zone F2 définie par le filtrage du mode le moins divergent, ciest-à-dire par la sélection du mode transverse fondamental TEMoo. On notera que, sur les Figs. 1 et 2 relatives au filtrage du faisceau laser, les ranges ou anneaux d'interférence d'intensité maximale ont été dessins approximativement par des anneaux, alors qu'en fait ceux-c@ sont des ellipses résultant de l'intersection des cônes d'axes N1 et N2 avec un plan transversal à l'axe du faisceau laser. Des considérations générales précédentes, il apparait que, pour sélectionner à la sortie de la cavité un faisceau laser ayant une très faible divergence et une intensité lumineuse élevée, c'est-à-dire un faisceau à structure monomode correspondant au mode transverse fondamental TEMoo, il est nécessaire que la divergence #m du faisceau multimode émis normalement par la cavité et la divergence #f du faisceau monomode relativement aux largeurs #r et à l'écart ## de deux raies d'interférence successives, comme montré à la Fig. 4, réalisent les conditions suivantes : i) émission du laser strictement limitée à un cône d'interférence: Ae > m/2 ii) largeur du faisceau monomode relativement grande afin de réduire les pertes par insertion, mais également afin de fonctionner au-dessus du seuil d'oscillation de la cavité, en vue d'obtenir une puissance lumineuse de sortie élevée : #r > #f iii) largeur du faisceau monomode relativement faible afin d'obtenir un filtrage efficace: #r Les trois conditions précédentes sont dépendantes des caractéristiques ajustables de l'interféromètre, qui sont les suivantes - la distance # entre les lames 10 et 11; - la finesse F de l'interféromètre qui, pour des franges d'interférence relativement étroites et pour un facteur de réflexion R des lames voisin de l'unité, est donnée par: - l'angle e d'incidence du faisceau laser, c'est-à-dire l'angle entre l'axe m de la cavité laser et la normale N de l'interféromètre. Des deux derniers paramètres F et a e est déduite la largeur d'une raie d'interférence #r prise à mi-intensité (comme également la largeur du faisceau multimode): #r = ## /F où # # est l'écart angulaire entre deux cônes de raies consécutives #m et #m+1 ou #m-1 et #m, données par la relation suivante : # = #m-#m-1 # #m+1 - #m # #/ (e sin#m) qui est déduite de la formule (2) avec l'approximation suivante 2emAe e em-1 + #m+1 On considère, à titre d'exemple, un faisceau multimode émis par un milieu amplificateur MA à solide du type YAG::Nd ou à rubis dont la divergence du du faisceau multimode qui dépend essentieUement de l'intensité de pom- page et du diamètre du milieu MA, est 3 mrad. La cavité a une structure du genre a "plan-concave" pour laquelle le miroir M1 est sphérique et a un rayon R, et le miroir M2 est plan. Le paramètre de stabilité b d'une telle cavité est donné par la relation à partir duquel on en déduit la divergence Jf du faisceau à mode fondamental gaussien donnée par: Pour les valeurs numériques suivantes # = 1 m, d = 1 m et R = 10 m, on a #f = 0,33 mrad les trois conditions précédentes entraident l'inégalité résultante suivante pour k = 3 :: F > #m/6 #f soit F > 1,5 Cette dernière inégalité montre que la finesse F de chaque interféromè- tre n'est pas necessairement élevée. Cette finesse faible permet d'éviter les inconvénients de pertes importantes et de dommages optiques importants (une finesse élevée entrain un pouvoir de réflexion éleva et, par conséquent, un facteur de transmission T faible, c'est-à-dire des pertes élevées).Plus généralement, la valeur de ss e sera choisie expérimentalement en l'ajustant dans la plage de valeurs données par les conditions ii) et iii), pour une finesse donnée F, telle que: #fF On notera que, dans le cas du faisceau laser monochromatique, c'est-à- dire pour une longueur d'onde # donnée, # e ne dépend que du produit que sine ) alors que des restrictions sur e et e sont imposées pour un m m faisceau à largeur spectrale, comme on le verra ci-après. 2 - Emission laser à largeur spectrale prédéterminée Selon cette seconde forme de réalisation, la largeur spectrale du faisceau laser multimode n'est plus négligeable. Celle-ci est centrée sur la fréquence centrale # exprimée en cm-1 (# = Deux variables indépendantes # et e sont alors considérées dans la formule (1) à partir de laquelle sont déduites les dérivées partielles suivan tes Complémentairement au cas précédent, si e est fixe, le facteur de transmission T d'un interféromètre de Fabry et Perrot I varie périodiquement en fonction de la fréquence # de manière analogue à sa variation en fonction de l'angle d'incidence e comme montré à la Fig. 4.L'écart entre deux maximums consécutifs est tel que En utilisant la relation (4), on obtient l'intervalle spectral libre ##= 1 / (2 e cos#) et la largeur de chaque frange égale à ##/Foù F est la finesse dà définie précédemment. En conséquence, la largeur spectrale du laser ##@n'a que très peu d'influence sur la sélection angulaire décrite dans le premier cas, si est inférieure à la largeur d'une raie ss V/F, c'est-à-dire ##@ Pour des valeurs typiques telles que e = 1 mm, F = 4 et e = 300, on a : ##@ De l'inégalité précédente, il apparat que, pour de nombreux milieux amplificateurs tels que ceux du type à rubis, à YAG:Nd ou à gaz carbonique, la largeur spectrale ##@ du laser n'a aucun effet sur la section angulaire de l'interféromètre. Au contraire, pour des valeurs ##@ nettement supérieures à i 1,4 cm-1 correspondant à des milieux amplificateurs comme le verre dopé au néodyme par exemple, il est nécessaire, conformément à l'invention, de combiner les deux sélections dites spectrale (appelée aussi longitudinale) et angulaire (c'est-à-dire transversale). Afin de deterrniner les relations permettant d'obtenir un faisceau laser ayant en sortie une puissance lumineuse élevée (comme selon le premier cas) et centré sur la fréquence du mode fondamental transverse, on se réfèrera dans la suite à un plan de variables e et 3 , où e est la valeur de l'angle d'incidence du faisceau correspondant à la sélection d'une première direction radiale (Ox ou Oy) à travers l'un des interféromètres I1 ou I2.. D'autre part, la sélection spectrale et angulaire réalisée selon la technique antérieure est décrite ci-après afin de mieux dégager les caractéristiques et avantages de la présente invention. En se référant au plan de coordonnées cartésiennes (e,9) montré à la Fig. 5, sont représentés une bande verticale B et trois franges d'interférence Fi 15 Fi, Fi+1 sensiblement inclinées par rapport à l'horizontale, parmi une pluralité de franges correspondant respectivement à la sélection angulaire (e = O) par un diaphragme introduit dans la cavité laser et à la sélection spectrale d'un interféromètre de Fabry et Perrot faiblement incliné par rapport à la perpendiculaire à l'axe du faisceau laser selon la technique anté- rieure.La bande verticale B correspond à la sélection de la largeur #f du faisceau multimode, et les franges Fi correspondent aux anneaux ou cônes d'égales incidences de largeur ##/F à la sortie d'un interféromètre de Fabry et Perrot. Les franges F. sont distantes de l'intervalle spectral libre Il apparait que, selon la technique antérteure, l'émission du faisceau laser a un spectre discret défini par les franges de largeur 6 D/F.Pour que la divergence #f non nulle n'entraîne pas une perte de sélectivité spectrale, il est alors nécessaire que l'interféromètre de Fabry et Perrot soit faiblement incliné, ce qui est exprimé par l'inégalité suivante ae/pT constante í F f ou, en utilisant les relations (3) et (4), l'inégalité précédente s'écrit :: - # tg #. #f II en résulte que, pour obtenir une bonne sélectivité spectrale, l'incidence e du faisceau laser doit autre très faible (tge 1) afin d'obtenir des franges Fi sensiblement horizontales sur le plan (#, #) Comme d4jà dit, l'invention met en oeuvre la section spectrale sus- mentionnée en combinaison avec la sélection angulaire obtenur avec moins un second interféromètre de Fabry et Perrot pour rdduir-e la divergence selon une direction radiale (Ox) ou, plus précisément, avec deux interféromètres de Fabry et Perrot pour réduire la divergence du faisceau selon deux direc- étions radiales orthogonales de préférence Dans ce cas conform ément à l'invention, le premier interféromètre I1 est faiblement incliné par rapport à l'axe du faisceau, c'est-à-dire sensiblement perpendiculaire à celui-ci, pour réduire la largeur des franges ##/F et le second interféromètre I2 et éventuellement le troisième (non représenté), sont fortement inclinés par rapport à l'axe du faisceau laser pour réduire la divergence radiale. Ces sélections sont représentées schématiquement à la Fig. 6 dans le plan (#,#) où les franges ou anneaux d'interférence Fm-1(1), Fm(1), Fm+1(1) sont celles correspondant au premier interféromètre li et où les franges F Fn(2), Fn+1(2) sont celles correspondant au second interféromètre I2 (m et n sont des entiers variant entre t et M et entre 1 et N respectivement, où M et N sont les valeurs maximales de n et m telles que définies pour des incidences très petites). Conformément à l'invention, les sélections spectrale et angulaire du faisceau multimode convenables sont obtenues par l'ajustement combiné des paramètres caractéristiques des interféromètres. On notera, en référence à la Fig. 6 et à l'inverse de ce qui a été précisé au paragraphe précédent, qu'il est analogue de dire que le premier interféromètre réalise la sélection angulaire et le second la sélection spectrale.En conséquence, # et e sont fixée par la combinaison des caractéristiques des deux interféromètres I1 et I2 en ayant pris soin que les angles d'incidences #m(1) et #n(2) des deux interréromètres I1 et I2 soient très différents, c'est-à-dire que les deux interféromètres It et 12 soient sensiblement perpendiculaires afin que les zones sélectionnées par l'intersection des franges dans le plan (e, # ) soient de petites dimensions aussi bien en e qu'en # (pentes a3 / 3 e des franges Fm(1) @ et Fn(2) très différentes). Les avantages d'un dispositif de sélection de modes transverses conforme à l'invention apparaîtront plus clairement par la comparaison de résultats expérimentaux obtenus au moyen d'une cavité laser du type YAG:Nd pompée par lampe flash et dont les caractéristiques sont les suivantes: - diamètre et longueur du cylindre du milieu amplificateur = 6,3 mm et 65 mm - longueur d'onde A = 1,06 um - énergie de pompage = 50 Joules - énergie du faisceau laser de sortie multimode = 300 mJ - distance d entre les miroirs sensiblement sphériques concaves = 1 m - diamètre du faisceau de sortie = 4 mm - divergence du faisceau multimode de sortie = 3 mrad. Avec une telle cavité, les caractéristiques du faisceau de sortie monomode TEM00 avec un dispositif de sélection des modes à diaphragme selon l'art antérieur et à interféromètres selon 11 invention sont données par le tableau suivant: faisceau art antérieur invention de sortie Diamètre do diaphragme interféromètres:: monomode = I 1,5 mm e = 2,6 mm puissance 10 mJ # 150 mJ divergence 0,7 mrad 0,3 mrad #f On remarquera que, dans le cas d'utilisation d'interféromètre ayant un indice de réfraction n différent de l'unité, le principe de fonctionnement du dispositif de sélection est analogue à celui prédécr it (on remplacera dans ce cas dans la formula (1) cose par (n2 - sin2e)). Enfin, bien que des exemples de réalisation aient été décrits en rence à des interféromètres Fabry et Perrot du type à structure transparente, d'autres interféromètres à caractéristiques optiques analogues, au moins en ce qui concerne les sélections angulaires et spectrales peuvent être utilisés. De tels interféromètres sont par exemple du type à semi-conducteurs comprend nant un premier matériau semi-conducteur 31 à indice de réfraction n1 d'un premier type de conductivité par exemple N, entourant un second matériau central 32 à semi-conducteur à indice de réfaction n2 d'un second type de conductivite P, comme montré à la Fig. 7 Les jonctions parallèles P-N et N-P des matériaux 31 et 32 sont inclinées convenablement par rapport à l'axe du faisceau laser afin de réaliser un interféromètres de caractéristiques optiques analogues à celles précitées, ces jonctions étant analogues à des lames semi-réfléchissantes. De tels interféromètres semi-conducteurs permettent de réaliser une caviez laser conforme à l'invention complètement intégrée. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Dispositif pour sélectionner au moins l'un des modes transverses d'un faisceau dtune cavité laser stable, caractérisé en ce qu'il comprend au moins des premier et second interféromètres du type Fabry et Perrot qui sont traversés dans la cavité successivement par ledit faisceau et dont les plans d'incidence ne sont pas parallèles afin d'obtenir un faisceau à la sortie de la cavité ayant une faible divergence et une intensité élevée. 2 - Dispositif conforme à la revendication 1, pour lequel ledit faisceau est monochromatique, caractérisé en ce que a direction d'incidence du faisceau par rapport aux deux interféromètres est sensiblement l'intersection de deux cônes d'interférence définis respectivement par les deux interfe'- romètres dont leur largeur sensiblement à mi-intensité et leur distance aux cônes adjacents pour un meme interféromètre permettent la sélection angulaire dudit mode transverse sensiblement selon deux directions radiales orthogonales. 3 - Dispositif conforme à la revendication 1, pour lequel ledit faisceau a une bande spectrale prédéterminée, caractérisé en ce que le premier interféromètre est sensiblement perpendiculaire au faisceau afin de sélectionner la fréquence centrale de la bande spectrale et le second interféromètre est fortement inclinez par rapport au premier interféromètre afin de sélectionner angulairement ledit mode transverse selon une première direction radiale. 4 - Dispositif conforme à la revendication 3, carac.tSrisé en ce qu'il comprend un troisième interfromètre ayant un plan d'incidence non-parallele à celui d'au moins l'un desdits premier et second interféromètres qui définit un cône d'interférence dont l'intersection avec un cône d'interférence défini par ledit second interféromètre est sensiblement la direction dudit faisceau, a une largeur à mi-intensité et une distance aux cônes d'interférence adjacents propres à sélectionner angulairement ledit mode transverse selon une seconde direction radiale sensiblement orthogonale à ladite première direction radiale. 5 - Dispositif conforme à liune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les rayons des miroirs de la cavité sont plus grands que la distance les séparant. 6 - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications t à 4, caractérisé en ce que lesdits interféromètres sont du type à semi-conducteurs.