Brevet FR2719951A1 — publié le 19951117

Procédé de génération de lumière laser bleue et verte et dispositif correspondant La présente invention concerne un procédé de génération de lumière laser bleue et verte et un dispositif correspondant, et plus particulièrement un procédé efficace pour produire une lu- mière laser bleue et verte et un dispositif correspondant. Dans un mécanisme de génération de lumière laser, quand une lumière de pompage intense illumine un atome ayant des couches électroniques avec des niveaux d'énergie de base, c'est-à-dire ayant des électrons à l'état fondamental, des électrons sont excités et portés à un niveau d'énergie plus élevé du fait de l'énergie de la lumière de pompage cédée à l'atome. Un tel électron excité n'est pas dans un état stable et, par conséquent, revient au niveau de base, c'est-à-dire à l'état fondamental. Lorsque l'électron revient à l'état fonda- mental, l'énergie absorbée est émise sous la forme d'énergie lumineuse. La longueur d'onde de la lumière émise est égale ou supérieure à celle de la lumière de pompage qui a initialement excité l'électron. Un dispositif laser produisant une lumière ayant une courte longueur d'onde, par exemple les dispositifs laser à lu- mière bleue ou verte, a un large champ d'application, et de nombreuses études sont en cours dans différents domaines pour utiliser de tels lasers. Du point de vue optique, une lumière à courte longueur d'onde a l'avantage de pouvoir être focalisée en un faisceau de diamètre plus petit. Du fait de cette carac- téristique de la lumière, au fur et à mesure que la longueur d'onde de la lumière utilisée pour l'enregistrement optique de- vient plus petite, la densité d'enregistrement d'informations augmente. Par conséquent, un nombre beaucoup plus grand de don- nées peuvent être enregistrées dans la zone utile limitée des supports d'informations existants utilisés actuellement pour l'enregistrement optique. Pour cet usage, il est souhaitable de disposer d'une lumière ayant une courte longueur d'onde et une action sensible sur le support d'informations. C'est pourquoi les diodes lasers sont les sources de lumière les plus utili- sées pour l'enregistrement optique. Différents types de diodes laser à courte longueur d'onde ont été réalisés. Cependant, un certain type de diode laser à semiconducteur est le plus utilisé pour des raisons de miniatu- risation poussée indispensable. Le dispositif laser à semiconducteur actuellement utilisé émettant dans le domaine infrarouge produit une lumière à grande longueur d'onde. Cela a pour résultat qu'il y a une li- mite à l'augmentation de la densité d'enregistrement qui peut être obtenue avec un support d'enregistrement donné. Pour sup- primer cette limitation, la mise au point d'un dispositif pour produire une lumière laser ayant une longueur d'onde plus courte est un besoin urgent. La mise en service pratique de tels dispositifs laser à lumière bleue et verte demande une longue mise au point, et de nombreuses études sont en cours dans ce domaine. Malheureusement, il ne semble pas que les dis- positifs laser à semiconducteur réalisés dans cete voie oscil- lent pendant de longues périodes de temps à la température am- biante, ce qui est dû aux caractéristiques particulières du ma- tériau semiconducteur lui-même. Pour produire des lumières laser bleue et verte, on a mis au point des dispositifs produisant un second harmonique, ou "harmonique 2", d'une fréquence initiale en utilisant un laser comme source d'énergie de pompage ayant une grande longueur d'onde, par exemple 800 nm à 980 nm. Il convient de noter que les lumières laser bleue et verte ne sont pas produites par le dispositif laser lui-même et que l'on utilise, au contraire, la génération de l'harmonique 2, dans laquelle la longueur d'onde de la lumière infrarouge produite est divisée par deux en em- ployant une matière optique non linéaire dans un tronçon de gé- nération délimité optiquement par deux miroirs. Le dispositif utilisé pour la génération de l'harmonique 2 a une structure compliquée et, par conséquent, limite la miniaturisation. Par exemple, dans un dispositif générateur d'harmonique 2, un cris- tal biréfringent non linéaire utilisé pour obtenir l'harmonique 2 a sa caractéristique qui varie avec la température. Par conséquent, il faut de nombreux composants auxiliaires pour as- surer la régulation de la température. Par ailleurs, comme autre solution pour obtenir une lu- mière laser ayant une courte longueur d'onde, on emploie un la- ser à changement de fréquence vers le haut pour exciter une deuxième fois les électrons qui se trouvent dans un état o ils ont été excités une première fois par une lumière ayant une grande longueur d'onde, pour produire une lumière à longueur d'onde plus courte. Le dispositif laser à changement de fréquence vers le haut utilise donc un deuxième état excité d'un électron par absorp- tion d'une lumière de pompage. Le principe de fonctionnement de ce laser est décrit ci-après. Comme cela est représenté sur la figure 1, quand un atome est illuminé par une lumière extérieure de pompage, des élec- trons sont excités d'un niveau d'énergie de base Eo (état fon- damental) à un premier niveau d'énergie E1 (premier état ex- cité). De plus, les électrons excités une première fois sont excités de nouveau et portés à un deuxième niveau d'énergie E2 (deuxième état excité), supérieur au premier niveau d'énergie E1, avant que les électrons retombent au niveau d'énergie le plus bas E0. Les électrons excités deux fois retombent directe- ment du deuxième niveau d'énergie E2 au niveau de base Eo. Comme cela a été indiqué plus haut, lorsque les électrons exci- tés deux fois retombent au niveau d'énergie de base Eo, de la lumière est émise. A ce moment, si des conditions appropriées de résonance sont créées pour la lumière produite, une lumière laser est émise. La longueur d'onde de la lumière émise est plus courte que celle de la lumière initialement incidente du fait des deux excitations successives des électrons. Selon ce principe, la première différence de niveau d'énergie et la deuxième différence de niveau d'énergie de l'électron doivent être les mêmes lorsque la lumière de pompage est convertie d'une grande longueur d'onde à une courte lon- gueur d'onde. La lumière obtenue dans un tel processus est une lumière laser ayant une courte longueur d'onde, à savoir la moitié de celle de la lumière de pompage à grande longueur d'onde. Pour appliquer un tel principe, comme cela est représenté sur la figure 1, il faut trouver un corps dont les atomes ont la même différence entre le premier niveau d'énergie et le ni- veau de base, d'une part, et entre le deuxième niveau d'énergie et le premier niveau, d'autre part. Plus un électron reste longtemps au premier niveau d'énergie (niveau El), c'est-à-dire dans le premier état excité, plus la probabilité de le porter au deuxième niveau d'énergie est grande. Par conséquent, il est nécessaire de maintenir l'électron au premier niveau d'énergie E1 le plus longtemps possible. Un dispositif laser à fréquence ayant subi un changement de fréquence vers le haut employant un tel principe a été réa- lisé en 1990 et un laser à fibre optique au fluor dopé à l'erbium a été décrit en 1991. Par conséquent, les recherches en vue de produire une lumière laser ayant une longueur d'onde de 546 nm en employant une diode laser infrarouge ayant une longueur d'onde de 800 nm comme source de pompage ont été cou- ronnées de succès. Partant de là, on a étudié la possiblité de réaliser des dispositifs laser à lumière bleue et verte utili- sant une fibre optique au fluor. Dans le cas d'un dispositif laser à fréquence ayant subi un changement de fréquence vers le haut employant l'excitation au deuxième niveau d'énergie par absorption de lumière, de nombreux progrès ont été faits du point de vue de la structure ou du rendement, comme cela est décrit dans le brevet américain n0 5,299,215. Cependant, le fluor, qui est difficile à obtenir sous la forme d'une struc- ture du type fibre est utilisé comme matière de base pour main- tenir les électrons plus longtemps au premier niveau d'exci- tation. En ce qui concerne le fluor, il est difficile d'uti- liser le procédé de dépôt chimique en phase vapeur modifié, ou "procédé MCVD" (de "modified chemical vapor deposition"), qui est employé comme procédé général pour la fabrication des fibres optiques. Actuellement, comme procédé général pour fa- briquer une fibre optique en utilisant le fluor, il y a le pro- cédé de coulée qui inclut un procédé de fusion pour fabriquer le matériau de base d'une fibre optique. Par conséquent, il est difficile de maîtriser l'épaisseur obtenue et il est impossible d'introduire une quantité prédéterminée d'oxygène par dopage. Il en résulte qu'il est difficile d'obtenir exactement le dia- mètre voulu du coeur de la fibre, lequel influe fortement sur le mode de fonctionnement d'un laser, ainsi que de miniaturiser le coeur. En outre, il est difficile d'obtenir un laser ayant un seul mode d'oscillation en utilisant des éléments employant une telle matière de base du fait des limitations structurales décrites ci-dessus. En conséquence, la présente invention propose un nouveau concept pour produire de la lumière laser bleue et de la lu- mière verte à partir d'un laser à lumière infrarouge, et a pour but de fournir un procédé et un dispositif de génération de lu- mière laser employant ce nouveau concept. Pour atteindre le but de la présente invention, il est prévu un procédé pour obtenir des oscillations laser, compre- nant les étapes consistant à: pomper des électrons d'un premier élément pour les porter à un premier niveau d'énergie en utili- sant une première énergie de pompage et émettre une énergie op- toacoustique selon une première absorption d'énergie; et pomper des électrons d'un deuxième élément pour les porter à un deu- xième niveau d'énergie, qui est supérieur au premier niveau d'énergie, en utilisant l'énergie optoacoustique comme source de pompage et obtenir des lumières laser bleue et verte selon une deuxième absorption d'énergie. Pour atteindre le but indiqué ci-dessus de l'invention, il est prévu un dispositif laser à milieu actif dopé par un élé- ment spécifique pour produire une lumière de longueur d'onde prédéterminée par absorption d'énergie et qui comprend un coeur ayant un indice de réfraction prédéterminé pour guider l'onde de la lumière produite dans une région prédéterminée et une couche formant gaine prévue autour du coeur et qui a un indice de réfraction différent de celui du coeur, le dispositf laser comprenant: au moins deux éléments de dopage introduits dans le coeur, et l'un des deux éléments a une différence de niveau d'énergie plus. grande que celle de l'autre et produit une éner- gie optoacoustique en utilisant une lumière extérieure de pom- page, et un autre élément est excité et porté à un niveau d'énergie plus élevé en utilisant l'énergie optoacoustique pro- duite comme source de pompage. Pour atteindre le but indiqué plus haut de l'invention, il est prévu un dispositif produisant une lumière laser compre- nant: une fibre optique comprenant un coeur dopé par un premier ion métal et un deuxième ion métal ayant des différences de ni- veaux d'énergie différentes et une couche formant gaine prévue autour du coeur; deux miroirs prévus respectivement aux deux extrémités de la fibre optique, de manière à créer un tronçon à résonance de lumière laser; et une source de lumière de pompage disposée devant les deux miroirs de manière à injecter une lu- mière de pompage dans le tronçon à résonance, ce par quoi une énergie optoacoustique est produite à par- tir du premier ion métal excité par la lumière de pompage, et les électrons du deuxième élément sont excités par l'énergie optoacoustique produite pour produire des lumières bleue et verte selon l'absorption d'énergie des électrons du deuxième élément, et les lumières bleue et verte sont changées en fais- ceaux bleu et vert du fait d'une résonance se produisant dans le tronçon à résonance. Les buts et avantages indiqués ci-dessus de l'invention, ainsi que d'autres avantages, apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation préférés donnée ci-après en relation avec les dessins annexés, dans les- quels: - la figure 1 représente des niveaux d'énergie illustrant un principe de changement de fréquence vers le haut d'une lumière laser; - les figures 2A et 2B représentent des niveaux d'énergie il- lustrant un principe de changement de fréquence vers le haut de la lumière laser dans un dispositif laser à semiconducteur de l'invention; - la figure 3 est une vue schématique d'un dispositif généra- teur de lumière laser de l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe schématique de la fibre op- tique du premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 est une représentation graphique montrant la dif- férence d'indice de réfraction entre les différentes parties de la fibre optique de la figure 4; - la figure 6 est une vue en coupe schématique de la fibre op- tique du deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 7 est une représentation graphique montrant la dif- férence d'indice de réfraction entre les différentes parties de la fibre optique de la figure 6; - la figure 8 est une vue en coupe schématique de la fibre op- tique du troisième mode de réalisation de l'invention; - la figure 9 est une vue en coupe schématique de la fibre op- tique du quatrième mode de réalisation de l'invention; - la figure 10 est une vue en coupe schématique de la fibre op- tique du cinquième mode de réalisation de l'invention; - la figure 11 est une représentation graphique montrant la différence d'indice de réfraction entre les différentes parties de la fibre optique de la figure 10; - la figure 12 représente les niveaux d'énergie de l'ion ter- bium à l'ion ytterbium (Tb3+:Yb3+); - la figure 13 est une représentation graphique de la perte de longueur d'onde selon la longueur d'onde d'une fibre optique dopée au terbium et à l'ytterbium; et - la figure 14 est une représentation graphique du spectre de la lumière émise pendant un pompage réalisé par une lumière in- frarouge de 980 nm, selon l'invention. La présente invention est décrite en détail ci-après en relation avec les dessins annexes. Les figures 2A et 2B représentent donc des niveaux d'énergie illustrant le principe de génération de lumière laser de l'invention. En référence à la figure 2A, lorsqu'une lumière de pompage intense illumine un électron à niveau d'énergie de base Eo, un électron d'un premier atome choisi parmi le groupe composé des terres rares est excité et porté au premier niveau d'énergie E1. Ensuite, l'électron retombe au niveau d'énergie Eo du fait qu'il est alors dans un état d'énergie instable. Une première énergie est émise, en raison de l'énergie absorbée, pendant que l'électron retombe au niveau d'énergie de base E0. L'énergie émise est une énergie optique émise sous la forme d'un photon ou une énergie non lumineuse émise sous la forme d'un phonon. Dans l'invention, le premier atome est choisi pour utiliser la forme d'énergie non lumineuse (énergie optoacoustique dans ce qui suit) sous la forme d'un phonon. Comme cela est représenté sur la figure 2B, la première énergie émise est transférée à l'électron ayant le niveau d'énergie de base Eo du deuxième atome, qui est choisi parmi le groupe composé des éléments des terres rares ayant des niveaux d'énergie diférents. Ici, l'électron est excité et porté au deuxième niveau d'énergie E2, qui est supérieur au premier niveau d'énergie E1. A ce moment, un atome ayant une diffférence de niveau d'énergie plus grande que celle du premier atome, par exemeple un atome dont la différence de niveau d'énergie est un multiple de celle du premier atome, est choisi comme deuxième atome. Comme cela est représenté sur la figure 2B, l'électron réexcité restant à un niveau d'énergie élevé pendant un temps prédéter- mine émet une énergie lumineuse ayant une longueur d'onde plus courte que celle de la lumière de pompage initiale en retombant à un niveau d'énergie plus bas. Ici, selon la théorie quantique des niveaux d'énergie, ce n'est que lorsque la différence des niveaux d'énergie des élec- trons du deuxième élément est un multiple de celle du premier élément que les électrons du deuxième élément peuvent être ex- cités et portés à un niveau d'énergie encore plus haut E2 par une énergie optoacoustique produite par les électrons du pre- mier élément. La conversion vers le haut (de l'élément 1 à l'élément 2) de cete énergie optoacoustique dépend de la matière utilisée pour le transfert d'énergie, par exemple la matrice de la fibre optique, et non d'une caractéristique de l'élément lui-même. En général, la silice est connue pour avoir un rendement de trans- fert et génération d'énergie optoacoustique supérieur à celui d'une matière constituée par un composé du fluor. Cela est dû au fait que la différence de niveau d'énergie de la silice est plus grande que celle du fluor, ce qui donne une énergie optoa- coustique plus grande résultant de la résonance de l'énergie. En conséquence, l'invention est caractérisée en ce que la si- lice est employée comme matrice de la fibre optique au lieu du fluor utilisé dans le dispositif classique. Cependant, dans l'invention, une silice dopée avec au moins un élément choisi parmi le groupe comprenant l'aluminium, le fluor, le germanium et le phosphore peut également être employée comme matrice de la fibre. Comme élément de dopage utilisable pour émettre une éner- gie optoacoustique, on dispose de l'ytterbium Yb3+ parmi les éléments des terres rares. Comme élément utilisable pour pro- duire une deuxième énergie, c'est-à-dire une lumière désirée à courte longueur d'onde, on dispose du terbium Tb3+ parmi les éléments des terres rares. Ce principe de génération de lumière laser est un nouveau concept de l'invention et diffère du concept classique de géné- ration de lumière laser. En d'autres termes, dans le concept classique de génération de lumière laser par changement de fré- quence vers le haut, un électron excité une première fois doit rester à un niveau d'énergie élevé pendant un temps relative- ment long (plusieurs millisecondes) pour pouvoir être excité une deuxième fois. Dans l'invention, le point le plus important est que l'énergie excédentaire de l'électron excité une pre- mière fois est convertie en énergie optoacoustique pendant qu'il retombe rapidement à l'état stable. Dans un mode de réalisation de l'invention, deux sortes d'atomes et une matière pour transférer de l'énergie entre les deux atomes sont nécessaires. Les niveaux d'énergie des deux atomes doivent être différents, comme cela a été expliqué plus haut, et la différence doit être un multiple égal à deux ou plus. En outre, il importe de concevoir le dispositif de telle manière que les électrons du premier élément, qui sont les pre- miers excités, émettent une énergie optoacoustique de manière à transférer de l'énergie au deuxième élément. De plus, il faut prendre en considération les points sui- vants afin de produire une lumière laser et d'augmenter le ren- dement de génération de celle-ci selon l'invention. Premièrement, il est nécessaire d'augmenter le rapport des éléments de dopage, par exemple Yb:Tb, d'optimiser le rapport de dopage entre les deux éléments et d'élaborer un procédé pour ces deux points. Ce qui importe n'est pas de produire une lumière laser en utilisant un élément unique, mais de doper la matrice avec les éléments autant que possible puisque le rende- ment du transfert d'énergie entre les deux éléments détermine le rendement du laser. En outre, l'optimisation du rapport de dopage entre les deux éléments est importante. L'optimisation est réalisée selon les tailles de la section de diffusion et de la section d'absorption de chaque élément, et un réglage du rapport de 1:1 à 1:100 est possible. Parmi les ions des terres rares, le terbium (Tb+3), le samarium (Sm+3) et l'europium (Eu+3) ont un spectre à courtes longueurs d'onde (ultraviolet, bleu et vert) et, par conséquent, peuvent facilement être uti- lises comme éléments de dopage pour obtenir des lumière laser l1 bleue et verte. De plus, ces ions ont une grande différence de niveau d'énergie par rapport à la silice et, par conséquent, sont moins sensibles à la génération d'énergie optoacoustique provoquée par la silice. Cela a pour résultat qu'il est pos- sible de produire une lumière laser ayant d'excellentes caractéristiques. Deuxièmement, il est nécessaire d'améliorer l'efficacité du transfert d'énergie d'une matière et d'une structure de fibre optique. Le choix de la matière permettant le transfert d'énergie est très importnat pour augmenter l'efficacité du transfert d'énergie optoacoustique. Même lorsque la même sorte d'élément est utilisée, le rendement de la génération d'énergie dépend de la matière permettant le transfert d'énergie. selon les résultats expérimentaux, puisque la silice a une différence de niveau d'énergie plus grande que celle du fluor, une grande partie de l'énergie est convertie en énergie optoacoustique avant que les électrons portés au niveau d'excitation retombent au niveau de base, ce qui donne une excellente efficacité de transfert d'énergie optoacoustique. De plus, dans le cas d'un deuxième pompage utilisant l'énergie produite par un premier pompage, le rendement de pompage est généralement diminué et il faut une structure de fibre optique qui permette un pompage aussi intense que possible. La figure 3 est une vue schématique d'un mode de réalisa- tion d'un système produisant une lumière laser bleue et verte selon le procédé de la présente invention. La figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif générateur de lumière laser mono- mode, c'est-à-dire d'une fibre optique monomode, utilisé dans le système mentionné ci-dessus. La figure 5 représente l'indice de réfraction de la fibre optique dans chaque partie. En référence à la figure 3, une fibre optique 30 est dis- posée sur un axe optique et des premier et deuxième miroirs 20 et 40 sont disposés aux deux extrémités de celle-ci. Une diode laser 10 utilisée pour injecter une lumière de pompage est dis- posée devant le premier miroir 20. Le premier miroir 20 ne laisse passer que la lumière de pompage et a un grand pouvoir réflecteur pour une courte longueur d'onde prédéterminée. Le deuxième miroir 40 réfléchit la lumière à la longueur d'onde de pompage et ne laisse passer que la lumière ayant une courte longueur d'onde prédéterminee. Les miroirs peuvent être remplacés par une couche appropriée formée aux deux extrémités de la fibre optique 30. Dans la structure décrite ci-dessus, lorsqu'une lumière de pompage est injectée dans le tronçon à résonance par la diode laser 10, la lumière de pompage résonne dans le tronçon à réso- nance. La lumière de pompage est alors convertie en une lumière à courte longueur d'onde selon le principe décrit plus haut lorsque la lumière de pompage parcourt la fibre optique. La lu- mière à courte longueur d'onde produite se propage dans la di- rection d'injection de la lumière de pompage, résonne entre les premier et deuxième miroirs 20 et 40, se convertit en une lu- mière laser et sort en traversant le deuxième miroir 40. Comme cela a été décrit plus haut, la fibre optique 30 produit des lumières laser bleue et verte à partir de la lu- mière de pompage injectée. Comme cela est représenté sur la fi- gure 4, la fibre optiqe 30 est composée d'un coeur 31 dans le- quel lalumière de pompage et les lumières laser bleue et verte produites à partir de celle-ci se propagent, et d'une couche formant gaine 32 entourant le coeur 31 et ayant un diamètre d'environ 0,5 à 2 000 Mm. Par ailleurs, la couche formant gaine a un diamètre d'environ 10 à 20 000 Mm. La couche foramnt gaine 32 est un composé de silice et le coeur 31 est constitué d'un élément spécifique afin que la silice agissant comme une ma- trice ait une différence d'indice de réfraction avec la couche formant gaine. Comme cela est représenté sur la figure 5, le coeur 31 et la couche formant gaine 32 sont constitués de telle manière que l'indice de réfraction du coeur 31 ait une différence d'indice de réfraction plus grande que celle de la couche formant gaine 32 de 0,001 à 0,1. Une différence aussi grande d'indice de ré- fraction limite la lumière de pompage rayonnée sur le coeur 31 et les lumières laser bleue et verte produites à partir de celle-ci ne sont guidées que dans le coeur 31. Le coeur d'une telle fibre optique doit avoir un diamètre mesuré en micromètres afin que la lumière ne puisse être pro- duite que dans un seul mode. Cependant, il est alors difficile d'injecter une lumière de pompage intense à l'intérieur du coeur de diamètre réduit à un point critique. Pour résoudre ce problème, un mode de réalisation de l'in- vention propose une fibre optique ayant une structure de sec- tion droite telle que celles représentées sur les figures 6 à 10. Une telle structure convient pour la génération d'oscil- lations à un seul mode d'oscillation, ou "oscillations mono- mode". Plus précisément, comme cela est représenté sur la fi- gure 6, un deuxième coeur 312a ayant un diamètre plus grand que celui du coeur classique, et un premier coeur 311a ayant un diamètre plus petit que celui du coeur classique sont réalisés pour former un coeur composé 31a au lieu du coeur simple clas- sique. Ici, le diamètre du premier coeur est approximativement de 0, 5 à 10 Mm, et le diamètre du deuxième coeur 312a incluant le premier coeur 311a est approximativement de 10 Mm à 2 000 Mm. Ensuite, une couche extérieure formant gaine est formée. Par ailleurs, comme cela est indiqué sur la figure 7, le pre- mier coeur 311a a un indice de réfraction plus élevé que celui du deuxième coeur 312a. Comme cela est représenté sur la figure 8, le coeur 31b peut s'écarter plus ou moins du centre de la couche formant gaine 32b. En outre, commecela est représenté sur la figure 9, il est possible de modifier la forme de la couche formant gaine 32c pour lui donner une autre forme, par exemple la forme d'une ellipse. Cependant, la génération d'oscillations à mode unique ne peut pas être obtenue par un simple changement du diamètre ou de la forme de la section droite du coeur. Par conséquent, le coeur 31c doit être composé de premier et deuxième coeurs afin d'obtenir la génération d'oscillations à un seul mode comme cela est décrit plus haut. De plus, comme cela est représenté sur la figure 11, le deuxième coeur 312d doit avoir un indice de réfraction plus faible que celui du premier coeur 311d et celui de la couche formant gaine de manière que les premier et deuxième coeurs 311d et 312d puissent être constitués de silice pure comme ma- tière de base. Plus précisément, puisque la silice elle-même * dopée par une matière prédéterminée ne peut produire une aug- mentation de l'indice de réfraction, le premier coeur 311d est constitué de silice pure et le deuxième coeur 312d est consti- tué de silice contenant une matière choisie pour diminuer l'indice de réfraction. En conséquence, le premier coeur, en silice pure, 311d de la présente invention a un effet très mar- qué de transfert d'énergie optoacoustique par rapport à la fibre optique classique, dont le coeur est composé de silice et de germanium. Ici, la génération de lumière monomode n'est pas du tout affectée puisque la lumière laser produite se propage régulièrement dans le coeur de la fibre optique dans tous les cas. Comme cela a été décrit plus haut, un dispositif généra- teur de lumière laser de l'invention peut être réalisé selon différents types basés sur le concept décrit plus haut. C'est- à-dire que dans le dopage avec différents éléments, les élé- ments de dopage peuvent être convertis en une phase gazeuse ou liquide et peuvent, par conséquent, être facilement dosés. De plus, la nature de la matière constituant le milieu optique peut être changée facilement. Dans le cas d'une fibre optique de type général, la silice est utilisée comme matière de base en raison de la simplicité du procédé de fabrication d'une telle fibre optique et de ses excellentes caractéristiques op- tiques. Dans la présente invention, la silice est employée comme matière de base du fait de l'avantage de son procédé de fabrication et de ses excellentes qualités comme matière du mi- lieu optique pour le transfert de l'énergie optoacoustique, qui est un point essentiel de la présente invention. En ce qui concerne la différence de caractéristique de transfert d'énergie optique entre la silice et le fluor, la si- lice a généralement un niveau d'absorption d'énergie optique aux grandes longueurs d'onde. En conséquence, un niveau d'éner- gie excité une première fois auquel une forte absorption op- tique se produit à une grande longueur d'onde est analogue au niveau d'énergie de la silice. Par conséquent, le transfert d'énergie optoacoustique à la résonance se produit facilement. Le fluor a des niveaux d'énergie à des longueurs d'onde plus grandes et, par conséquent, a des niveaux d'énergie moins espa- cés que les niveaux d'énergie excités une première fois, ce qui a pour résultat des espacements moins grands des électrons d'un atome à un premier niveau d'excitation. Par conséquent, l'énergie optoacoustique produite est faible. Il en résulte que les électrons excités une première fois restent plus longtemps à leur niveau plus élevé et, par consé- quent, augmentent le rendement du laser pour un laser classique à fréquence changée vers le haut à électrons excités une deuxième fois. Cependant, dans l'invention, le long séjour des électrons au premier niveau d'excitation empêche de produire une énergie optoacoustique. En conséquence, l'invention convient pour compenser les inconvénients des fibres optiques qui utilisent la silice comme matière du milieu optique, et n'est pas utilisée pour un laser à fréquence changée vers le haut excité une deuxième fois en raison de la réduction de la durée de vie des électrons. De plus, l'invention n'est un pro- cédé utilisable pour produire une lumière laser monomode, qui est avantageuse pour l'enregistrement optique de données, tan- dis que les dispositifs laser à lumière bleue et verte utili- sant le fluor oscillent dans différents modes. Une fibre optique selon la présente invention a une struc- ture de base dans laquelle une fibre optique de Tb+3:Yb+3 est fabriquée par dépôt d'une solution et dépôt chimique en phase vapeur modifié (procédé MCVD). En ce qui concerne la fabrica- tion de la fibre optique, le procédé MCVD, qui est très em- ployé, est utilisé dans l'invention, et du terbium et de l'ytterbium pour la génération de lumière laser sont introduits en dopage sous la forme de solutions à 20 ppm et 500 ppmp, res- pectivement, dans la matière du coeur. Dans un mode de réalisation de l'invention, le terbium Tb+3 est pompé par l'énergie optoacoustique produite à partir de l'ytterbium Yb+3, c'est-à-dire l'un des éléments des terres rare. L'ytterbium a un spectre d'absorption intense dans le do- maine du proche infrarouge, de 900 nm à 1 000 nm. Lorsque l'ytterbium est pompé par lalumière d'une diode laser ayant une longueur d'onde de 980 nm, un électron (appelé "électron de transfert") à niveau d'énergie inférieur (F7/2 sur la figure 12) est excité et porté à un niveau d'énergie plus élevé (F5/2), comme cela est indiqué sur la figure 12. Si les deux électrons de transfert transfèrent de l'énergie à un électron de terbium (appelé "électron récepteur") ayant une énergie in- férieure (7F6), l'électron récepteur est excité directement et porté à un niveau d'énergie supérieur du terbium (5D2 sur la figure 12). L'électron récepteur ainsi excité reste à l'état d'excitation pendant approximativement deux à trois millise- condes et retombe à un niveau d'énergie plus bas, comme cela est représenté sur la figure 12, en émettant de la lumière. A ce moment, selon les résultats expérimentaux obtenus, la plus grande partie de la lumière émise a une longueur d'onde de 540 nm. Par conséquent, il est possible de faire osciller le laser pour produire une lumière laser à longueur d'onde de 500 nm en utilisant une diode émettant à 980 nm. Par conparaison à une structure classique excitée par absorption, ou "structure ESA" (de "excited state absorption"), un procédé de pompage em- ployant une structure ESA nécessite plusieurs processus de pom- page, tandis que l'invention réalise le pompage direct du ni- veau d'énergie de base au niveau d'énergie de l'état excité. Les figures 13 et 14 représentent des modes de réalisation de l'invention. Comme cela est représenté sur la figure 13, un processus d'absorption est effectué par chaque ion dans la bande de longueurs d'onde d'absorption du terbium et de l'ytterbium, et la quantité d'élément de dopage introduit peut être estimée d'après le degré de pertes. Comme cela est repré- senté sur la figure 14, le pompage est effectué par une diode laser émettant à une longueur d'onde de 980 nm, et le spectre de la lumière émise est analysé. La figure 14 montre que l'émission de lumière est maximale à 540 nm. Revendications 1. Procédé de génération de lumière laser bleue et verte, com- prenant les étapes consistant à: - pomper des électrons d'un premier élément pour les porter à un premier niveau d'énergie en employant une première énergie de pompage pour obtenir une énergie optoacoustique selon une première absorption d'énergie; et - pomper des électrons d'un deuxième élement pour les porter à un deuxième niveau d'énergie, supérieur audit premier niveau d'énergie, en utilisant ladite énergie optoacoustique comme source de pompage et obtenir par ce moyen des lumières laser bleue et verte selon une deuxième absorption d'énergie. 2. Procédé de génération de lumière laser bleue et verte selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un rayonnement infra- rouge est utilisé comme première énergie de pompage. 3. Procédé de génération de lumière laser bleue et verte selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième éléments sont choisis parmi les éléments des terres rares. 4. Procédé de génération de lumière laser bleue et verte selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ytterbium (Yb+3) et le terbium (Tb+3) sont utilisés comme premier et deuxième élé- ments, respectivement. 5. Dispositif laser comprenant un coeur (31) ayant un indice de réfraction prédéterminé et qui est dopé par un élément pour produire de la lumière ayant une longueur d'onde prédéterminée au moyen de l'absorption d'énergie, et une couche formant gaine (32) prévue autour dudit coeur et qui a un indice de réfraction différent de celui dudit coeur, ledit dispositif laser étant caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins des premier et deuxième éléments de dopage intro- duits dans le coeur, ledit deuxième élément de dopage ayant une différence de niveau d'énergie plus grande que celle dudit pre- mier élément et étant excité par l'énergie émise par ledit pre- mier élément. 6. Dispositif laser selon la revendication 5, caractérisé en ce que la différence de niveau d'énergie dudit deuxième élément est plus grande que celle dudit premier élément d'un multiple d'un nombre entier qui est au moins égal à deux. 7. Dispositif laser selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième éléments sont choisis parmi les éléments des terres rares. 8. Dispositif laser selon la revendication 7, caractérisé en ce que de l'ytterbium (Yb+3) et du terbium (Tb+3) sont respec- tivement utilisés comme premier et deuxième éléments. 9. Dispositif laser selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit coeur (31) comprend un premier coeur (311a) au centre de celui- ci et un deuxième coeur (312a) entourant ledit premier coeur. 10. Dispositif laser selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième coeurs sont formés coaxiale- ment par rapport au centre de la couche formant gaine (32a, 32d). 11. Dispositif laser selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit deuxième coeur (312a, 312d) est formé coaxialement par rapport au centre de la couche formant gaine (32a, 32d) et ledit premier coeur s'écarte d'une distance prédéterminée dudit centre. 12. Dispositif laser selon la revendication 10 ou 11, caracté- risé en ce que ladite couche formant gaine a une section droite elliptique (32c). 13. Dispositif laser selon la revendication 10 ou 11, caracté- risé en ce que ledit premier coeur (311a, 311d) est dopé en utilisant au moins deux ions métal différents choisis parmi les métaux des terres rares pour avoir une structure produisant un seul mode d'oscillation. 14. Dispositif laser selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit premier coeur (311a, 311d) est dopé en utilisant au moins deux ions métal différents choisis parmi les métaux des terres rares pour avoir une structure produisant un seul mode d'oscillation. 15. Dispositif laser selon la revendication 10, 11 ou 12, ca- ractérisé en ce que lesdits premier et deuxième coeurs (311a, 312a, 311d, 312d) utilisent la silice comme matière de base. 16. Dispositif laser selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit coeur (31) est formé par de la silice avec au moins un élément choisi parmi le groupe comprenant l'aluminium, le fluor, le germanium et le phosphore. 17. Dispositif laser selon la revendication 10, 11 ou 12, ca- ractérisé en ce que ledit premier coeur (311a, 311d) a un dia- mètre de 0,5 à 10 Mm. 18. Dispositif laser selon la revendication 10, 11 ou 12, ca- ractérisé en ce que ledit deuxième coeur (312a, 312d) a un dia- mètre de 10 à 2 000 pm. 19. Dispositif laser selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit coeur (31) est dopé en utilisant au moins deux 21 2719951 éléments différents choisis parmi les éléments des terres rares. 20. Dispositif laser selon la revendication 19, caractérisé en ce que lesdits éléments des terres rares ont un rapport de do- page allant de 1:1 à 1:100. 21. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte, comprenant: une fibre optique (30) comprenant un coeur (31) dopé par un premier ion métal et un deuxième ion métal ayant des diffé- rences de niveau d'énergie différentes, et une couche formant gaine (32) prévue autour du coeur; - deux miroirs (20, 40) disposés aux extrémités de la fibre op- tique de manière à former un tronçon à résonance à émission la- ser; et - une source de lumière de pompage (10) disposée devant l'un ou l'autre desdits deux miroirs de manière à injecter une lumière de pompage dans le tronçon à résonance à émission laser, ce par quoi une énergie optoacoustique est produite à par- tir dudit premier ion métal excité par ladite lumière de pom- page, et des électrons dudit deuxième élément sont excités par l'énergie optoacoustique produite de manière à produire de la lumière bleue et verte selon l'absorption d'énergie par des électrons dudit deuxième élément; et - ladite lumière bleue et verte est convertie en faisceaux la- ser bleu et vert du fait de la résonance qui se produit dans ledit tronçon à résonance. 22. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon la revendication 21, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième miroirs (20, 40) sont constitués par une couche de revêtement formée respectivement aux deux extrémités de ladite fibre optique (30). 23. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon la revendication 21, dans lequel la différence de niveau d'énergie dudit deuxième élément est plus grande que celle du- dit premier élément d'un multiple d'un nombre entier qui est au moins deux. 24. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon l'une quelconque des revendications 21, 22 et 23, caracté- risé en ce que lesdits éléments de dopage sont choisis parmi les éléments des terres rares. 25. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon l'une quelconque des revendications 21, 22 et 23, caracté- risé en ce que ledit coeur (31) comprend un premier coeur (311a) au centre de celui-ci et un deuxième coeur (312a) entou- rant ledit premier coeur. 26. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon la revendication 24, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième coeurs sont formés coaxialement par rapport au centre d'une couche formant gaine (32a). 27. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit deuxième coeur est formé coaxialement par rapport au centre d'une couche formant gaine et ledit premier coeur s'écarte d'une distance prédéterminée dudit centre. 28. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon la revendication 26 ou 27, caractérisé en ce que ladite couche formant gaine (32c) a une section droite elliptique. 29. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon la revendication 26 ou 27, dans lequel ledit premier coeur est dopé en utilisant au moins deux ions métal différents sé- lectionnés parmi les métaux des terres rares pour obtenir une structure produisant un seul mode d'oscillation. 30. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon la revendication 28, caractérisé en ce que ledit premier coeur est dopé en utilisant au moins deux ions métal différents chosis parmi les métaux des terres rares pour obtenir une structure produisant un seul mode d'oscillation. 31. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon la revendication 26, 27 ou 28, caractérisé en ce que les- dits premier et deuxième coeurs utilisent la silice comme ma- tière de base. 32. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit coeur est constitué de silice dopée utilisant au moins un élément choisi parmi le groupe composé de l'aluminium, du fluor, du germanium et du phosphore. 33. Dispositif générateur de lumière bleue et verte selon la revendication 26, 27 ou 28, caractérisé en ce que ledit premier coeur (311a, 311d) a un diamètre de 0,5 à 10 Mm. 34. Dispositif générateur de lumière laser bleue et verte se- lon la revendication 26, 27 ou 28, caractérisé en ce que ledit deuxième coeur (312a, 312d) a un diamètre de 10 à 2 000 Mm. 35. Dispositif générateur de lumière bleue et verte selon la revendication 32, dans lequel ledit coeur (31) est dopé en utilisant au moins deux éléments différents choisis parmi les éléments des terres rares. 36. Dispositif générateur de lumière bleue et verte selon la revendication 35, caractérisé en ce que lesdits deux éléments de terres rares ont un rapport de dopage allant de 1:1 à 1:100.