Brevet FR2772937A1 — publié le 19990625

SYSTEME D'ETIREMENTICOMPRESSION D'IMPULSION LUMINEUSE L'invention concerne un système d'étirement/compression d'impulsions lumineuses applicable notamment dans le traitement d'impulsions optiques. Par exemple, dans le cas de l'amplification optique d'impulsions brèves, le phénomène d'amplification peut se heurter à des effets indésirables liés à la forte intensité (biréfringence, rupture cristal, effets thermiques ...). II est alors connu d'étirer dans le temps l'impulsion ce qui réduit son amplitude, de l'amplifier, puis de la comprimer dans le temps (voir figure 1). L'étirement et la compression d'une impulsion se fait à l'aide de réseaux de diffraction qui diffractent la lumière incidente selon des directions qui dépendent de la longueur d'onde. Un tel processus est illustré par le système de la figure 2 où l'on voit qu'un faisceau multilongueur d'onde émis par une source lumineuse est diffracté, ou réparti angulairement après la réseau G1. Le réseau G2 permet de rendre parallèles les chemins de longueurs différentes pour les différentes longueurs d'ondes. Par exemple, dans le parcours après réfiexion par le miroir M et remise en colinéarité des différentes longueurs d'ondes, la longueur d'onde bleue parcourt un chemin plus court que le rouge. A la sortie, prélevée par le séparateur, I'impulsion est étirée entre les longueurs d'ondes bleue et rouge avec la longueur d'onde bleue qui se présente en début de l'impulsion étirée. Le taux d'étirement ou de compression dépend de l'angle d'incidence du faisceau incident sur la face active du réseau, de la distance entre les deux réseaux, et de la gamme de longueurs d'ondes du faisceau. On peut donc avoir intérêt à monter les réseaux sur une platine tournante soit pour pouvoir changer les taux d'étirement/compression, soit pour adapter ces taux d'étirement/compression à la gamme de longueurs d'ondes du faisceau optique à traiter. Dans les systèmes connus, on a plusieurs réseaux de diffraction assurant ces fonctions d'étirement/compression et on a intérêt à monter les différents réseaux sur une même platine tournante de sorte que la rotation de la platine assure une rotation similaire de tous les réseaux et des modifications similaires des angles d'incidences des faisceaux incidents sur ces réseaux. Cependant, dans ces systèmes, et pour obtenir des impulsions brèves optimisées, la variation des angles d'incidences des faisceaux sur les réseaux n'est pas nécessairement la même dans l'étireur et dans le compresseur, lorsque l'on modifie la longueur d'onde centrale du faisceau incident. Par ailleurs, dans ces systèmes, une rotation de la platine ne fournit pas en réalité une rotation identique de tous les réseaux par rapport à leurs faisceaux incidents et lors d'une rotation d'un réseau les tâches que font les faisceaux incidents sur les réseaux se déplacent à la surface des réseaux. L'invention permet de résoudre ces problèmes. L'invention concerne donc un système d'étirement ou de compression d'impulsions lumineuses comprenant un réseau d'étirement ou de compression permettant d'étirer ou de comprimer dans le temps une impulsion lumineuse reçue sur sa face active et de fournir une impulsion étirée ou comprimée, caractérisé en ce que le réseau est monté sur une platine orientable dont l'axe est situé sensiblement dans le plan de la face active du réseau. En se reportant aux figures 3a et 3b, on va donc décrire un exemple de réalisation de l'invention appliqué à un seul réseau. Le support de réseau est constitué des éléments suivants: - une embase 1 permettant au module d'être fixé sur une table optique, - une potence 2 verticale dont l'axe de rotation est confondu avec l'axe médian de la surface active 40 du réseau 4, ce dernier placé de sorte que sa face active soit de préférence dans un plan perpendiculaire à la table optique; - une platine orientable 3 selon la technique Trait/Point/Plan, placée perpendiculairement à l'axe de la potence, et liée mécaniquement à ce même axe; - un réseau 4 placé en position verticale sur la platine orientable 3, sa face active confondue avec l'axe de la potence 2, et parallèle avec un des axes de la platine mobile, défini par les axes du système Trait/Point/Plan. De cette façon, la rotation de la potence 2 entraîne la rotation de la platine orientable 3. Le réseau 4 tourne donc autour d'un axe situé dans le plan de sa face active 40. De plus, selon l'invention, on prévoit lors de l'utilisation de diriger un faisceau incident à traiter par le réseau de telle façon que le centre de la tâche qu'il fait sur le réseau soit situé sur l'axe de rotation de la potence 2. Ainsi, la tâche que fait un faisceau incident sur un réseau sera toujours localisé au même endroit à la surface du réseau. Le positionnement angulaire peut être réalisé soit par un élément mécanique manuel (Vis ISO, Vis micrométrique pour un positionnement fin et repérable), soit par un élément motorisé (moteur électrique de type continu, pas à pas, moteur piézoélectrique ou autres...). Pour certaines applications particulières, ce support doit être couplé avec un second support de même nature et de même fonction, de sorte que les deux optiques (réseaux) soient placées dos à dos, sans garantie de parallélisme entre eux. C'est ainsi que dans un système tel que représenté en figure 4, un réseau d'étirement RE reçoit des impulsions optiques F1 fournies par une source S. A l'aide de moyens optiques représentés sur la figure 4, le réseau d'étirement RE étire dans le temps les impulsions optiques et fournit des impulsions F2. Celles-ci sont transmises à un circuit de transmission TR, qui peut être un amplificateur. Les impulsions amplifiées F3 sont transmises à un réseau de compression RC qui les comprime dans le temps et fournit ainsi des impulsions comprimées et amplifiées. Les orientations des réseaux RE et RC peuvent être assurées indépendamment. Pour cela chaque réseau est monté sur une platine orientable 3, 3' comme celle de la figure 3a (voir figure 5a). La mise en place de deux éléments de réglage indépendants, nécessite alors un repositionnement précis d'un réseau par rapport au second lors d'une modification ou d'une optimisation de l'un des deux réseaux. Chaque platine possède son système de réglage V1, V2 à vis micrométrique par exemple. Selon l'invention, on prévoit également d'associer entre eux la rotation de deux réseaux tels que les réseaux RE et RC de la figure 4. Selon la figure 5b une bielle B articulée couple la rotation des deux platines orientables 3, 3'. La commande de rotation ne se fait que sur l'une des platines à l'aide du système de commande V. Une rotation de la platine 3' et donc du réseau RC de a entraîne une rotation du réseau RE d'un angle ha'. Le rapport entre les angles a et ha'dépendent de la position de la fixation de la bielle B par rapport aux axes respectifs des deux platines 3, 3'. De cette façon, si les faisceaux incidents F1 et F3 sur les réseaux sont de directions fixes, par exemple, des rotations identiques des deux réseaux auront des incidences similaires sur les fonctionnement des réseaux. Selon la figure 5c, chaque platine est munie d'une poulie PO, PO'. Les diamètres de ces deux poulies peuvent être différents de sorte à permettre aux deux platines d'avoir des rotations différentes a et ta'. Une courroie CO couple la rotation de ces poulies et donc celle des réseaux RE et RC. Au lieu de poulie on peut également prévoir des roues dentées et on peut coupler ces deux roues dentées par un système d'engrenages gérées identiquement par les poulies. En complément, chaque support peut être aménagé: - d'un réglage grossier couplé au réglage fin; - de repères par vernier, par règle graduée. REVENDICATIONS Système d'étirement ou de compression d'impulsions lumineuses comprenant un réseau d'étirement ou de compression (4) permettant d'étirer ou de comprimer dans le temps une impulsion lumineuse reçue sur sa face active (40) et de fournir une impulsion étirée ou comprimée, caractérisé en ce que le réseau est monté sur une platine orientable (3) dont l'axe est situé sensiblement dans le plan de la face active (40) du réseau. 2. Système d'étirement/compression d'impulsions lumineuses selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins: - une source (S) émettant des impulsions lumineuses à traiter (F1); - un réseau d'étirement (RE) recevant les impulsions lumineuses à traiter et fournissant des impulsions (F2) étirées dans le temps, - un réseau de compression (RC) recevant des impulsions étirées dans le temps (F3) et fournissant des impulsions comprimées dans le temps; - un circuit de transmission (TR) transmettant les impulsions (F2) fournies par le réseau d'étirement (RE) au réseau de compression (RC) ; caractérisé en ce que le réseau de compression (RC) et le réseau d'étirement (RE) sont montés chacun sur une platine orientable (3, 3') dont l'axe de rotation est situé sensiblement dans le plan de la face active du réseau correspondant. 3. Système d'étirement/compression d'impulsions lumineuses selon la revendication 2, caractérisé en ce que la platine orientable (3) du réseau d'étirement et la platine orientable (3') du réseau de compression sont couplées entre elles de façon que la rotation d'une platine entraîne la rotation de l'autre platine. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux platines sont couplées entre elles par une bielle (B). 5. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe de rotation de chaque platine est munie d'une poulie (PO, PO') et qu'une courroie couple la rotation des poulies. 6. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe de rotation de chaque platine est muni d'une roue dentée et qu'un système d'engrenage couple la rotation des roues dentées.