Brevet FR2647974A1 — publié le 19901207

[ L'invention concerne un dispositif optique pour le rétrocouplage du rayonnement d'une diode à effet laser, propre à être mise en oeuvre dans les techniques de mesure interférométriques et les transmissions d'infor- mations cohérentes. Malgré différents avantages que possèdent les diodes à effet laser par rapport aux laser à gaz (minia- turisation, faible tension de service, durée de vie élevée, facilité de modulation), leur mise en oeuvre dans les techniques de mesure interférométriques est encore jusqu'à maintenant insuffisamment résolue à cause de la faible cohérence longitudinale. Tandis que, dans le cas des procédé connus de rétrocouplage électrique outre le coût de l'électronique un discriminateur optique est nécessaire, les procédés de rétrocouplage optique utilisent un résonateur extérieur pour augmenter la cohérence longitudinale du rayonnement de la diode à effet laser (Velitschanski, V.L.; Zibrov, A.S. Zh. Tekh. Fiz. Letts. 4 (1978) 1087). Le résonateur extérieur est constitué soit d'une optique de collimateur, liée à un miroir de déviation et un réseau plan de diffraction sur la face arrière d'un prisme, soit d'une optique de collimateur, en liaison avec un réseau plan de diffraction dans un montage de Littrow. Le réseau de diffraction sert à la sélection de mode du faisceau laser. Une image de la surface de sortie du laser comportant une qualité élevée en elle-même, qui assure une efficacité élevée du rétrocouplage, nécessite, d'autre part, une optique de collimateur corrigée, ce qui conduit à des coûts supplémentaires et va A l'encontre d'une solution compacte ayant une grande stabilité mécanique. La cohérence longitudinale élevée des solutions techniques connues est toutefois liée t des fluctuations d'intensité qui. sont provoquées par les interfaces existant dans le résonateur externe. L'invention s'est fixé pour but, avec un coût faible et un rendement élevé, de réaliser un rayonnement de diode à effet laser présentant une grande cohérence longitudinale et qui est débarrassé de fluctuations d'intensité gênantes. Le problème réside dans la suppression de l'in- fluence néfaste des interfaces provoquant des réflexions, se trouvant dans le résonateur extérieur, et dans la réalisation de caractéristiques d'image corrigées, que garantit une disposition compacte, de stabilité mécanique élevée et de faible consommation d'énergie. Ce problème est résolu selon l'invrention, par un dispositif optique pour le rétrocouplage du rayonnement d'une diode A effet laser, dans lequel, A la sortie arrière de la diode à effet laser, est accouplé un résonnateur optique, qui contient un réseau de diffrac- tion - réflexion pour sélectionner les longueurs d'onde, tandis que le réseau de diffraction - réflexion, dont la normale est inclinée par rapport à la direction du rayon principal du rayonnement de la diode A effet laser, comporte sur lui-même, sur sa surface optiquement agis- sante, à côté d'un organe de dispersion, une optique de collimateur et une optique de correction pour l'image de sortie de forme non circulaire de la diode A effet laser. Avantageusement, on peut monter un réseau concave hologra- phique correcteur de l'image. On décrira ci-après l'invention plus en détail, à l'aide du dessin schématique annexé. La figure unique montre une diode à effet laser comportant un résonnateur extérieur accouplé. Du côté de la sortie 3 d'une diode A effet laser 1, comportant une couche active 2, est accouplé un résonateur extérieur se présentant sous la forme d'un réseau concave 4. Le réseau concave 4, dont la normale N est inclinée d'un angle al par rapport au rayon principal dirigé suivant l'axe optique 0 - 0 et dont le sommet S est A une distance LA de la sortie 3, dirige sur la sortie 3 le rayonnement de la diode à effet laser, sélectionné en longueur d'onde. La section du faisceau rayonnant diffracté est ajusté sur la section non circu- laire de la sortie 3. Dans ce but, le réseau concave 4 comporte dans sa surface optiquement agissante, outre un organe de dispersion et une optique de collimateur, une optique correctrice de l'image. Par exemple, les caractéristiques de l'image sont obtenues pour une distance LA = 50 mm et un angle al = ,521 grades, au moyen d'un réseau concave, qui a été construit avec les paramètres suivants: R = 33,115 mm LC = 55,17 mm LD = 33,11 mm ga = 39,871 grades de = 0 grade Les paramètres ont la signification suivante: R = rayon du support du réseau servant à la réalisation du réseau LC = longueur entre le sommet du support du réseau et une première source de lumière ponctuelle C servant à la réalisation LD = longueur entre le sommet du support du réseau et une deuxième source de lumière ponctuelle D servant à la réalisation ga = angle entre le rayon principal de la source de lumière ponctuelle C et la normale au sommet du support du réseau. de = angle entre le rayon principal de la source de lumière ponctuelle D et la normale au sommet du support du réseau. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le rétrocouplage du rayonne- ment d'une diode à effet laser,. dans lequel, A la sortie arrière de la diode A effet laser, est accouplé un résonnateur optique, qui contient un réseau de diffrac- tion - réflexion pour sélectionner les longueurs d'onde, caractérisé en ce que le réseau de diffraction - réfle- xion, dont la normale est inclinée par rapport A la direction du rayon principal du rayonnement de la diode à effet laser, comporte sur lui-même, sur sa surface optiquement agissante, à côté d'un organe de dispersion, une optique de collimateur et une optique de correction, pour l'image de la sortie de forme non circulaire de la diode à effet laser. 2. Dispositif suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le réseau de diffraction - réflexion est un réseau concave holographique, correcteur de l'image.