Brevet FR2788635A1 — publié le 20000721

L'invention concerne un dispositif de refroidissement laser à forte efficacité, par exemple pour le refroidissement de systèmes tels que les systèmes de détection et d'amplification à faible bruit, par exemple utilisés dans le domaine des télécommunications. Parmi les dispositifs de refroidissement, un des plus utilisés est certainement le refroidisseur Peltier qui présente, à température ambiante, d'excellents rendements de refroidissement. Cependant, ces dispositifs deviennent inopérationnels lorsqu'on cherche à atteindre des variations de température supérieures à environ 50 . Pour le refroidissement de systèmes qui ne fonctionnent qu'à très basse température, comme par exemple les systèmes de détection, on utilise couramment des dispositifs de refroidissement à détente. Le détendeur refroidit un gaz qui est envoyé sur le système à refroidir. Ce type de refroidisseur, qui nécessite le transport de fluides, exige une mécanique complexe et coûteuse. Un nouveau concept de dispositif de refroidissement est exposé par exemple dans l'article de C.E.Mungan et ai. ('Physical Review Letters', Vol.78 N 6, pp 1030-1033). Il s'agit d'un refroidisseur laser, obtenu au moyen d'une fibre optique dopée aux ions Ytterbium (Yb3+), pompés par un faisceau laser à 1,015 pim. Le refroidissement laser est obtenu par émission spontanée anti-Stokes. Un schéma simplifié à trois niveaux des transitions d'un matériau présentant un tel effet est représenté sur la figure 1 A. Les trois niveaux correspondent au niveau fondamental, noté S0, et à deux niveaux excités d'énergies hco1 et ho2, (o h =h/27 avec h constante de Planck) notés respectivement S1 et S2, la fréquence 02 étant supérieure à la fréquence co1. Un faisceau laser de pompe de fréquence ol1 est absorbé dans le matériau refroidisseur laser (transition 10 appelée par la suite transition de refroidissement laser) qui en plus de l'émission spontanée à la fréquence co1 (transition 11), possède un fort pourcentage d'émission spontanée à la fréquence c02 (transition 12). La fréquence , étant supérieure à la fréquence du faisceau de pompe col, cette transition, dite anti-Stokes, se fait en prélevant de l'énergie au matériau. Si les pertes par absorption parasite sont suffisamment faibles, cet effet résulte en un refroidissement du matériau. La figure 1B illustre schématiquement une mise en oeuvre de cet effet. Le système à refroidir SYS est couplé thermiquement avec un matériau refroidisseur laser MRL présentant un effet anti-Stokes tel que défini précédemment. Ce dernier est pompé avec un faisceau laser PMP émettant à la longueur d'onde col. Il résulte de l'absorption à la fréquence Co1 une émission spontanée à la fréquence col et à la fréquence 02, cette dernière transition permettant le refroidissement du matériau MRL et du système SYS. L'article précédemment cité fait état de variations de température de l'ordre de 20 C, atteintes grâce la mise en oeuvre d'un tel effet. L'efficacité de refroidissement effectif, défini comme le rapport entre la puissance de froid et la puissance lumineuse de la pompe est estimé dans cet article aux environs d'un pour-cent. La présente invention propose un dispositif de refroidissement laser à forte efficacité; elle est basée sur le recyclage des photons émis par le matériau refroidisseur laser. Plus précisément, il s'agit d'un dispositif de refroidissement laser caractérisé en ce qu'il comporte: - au moins un matériau refroidisseur laser pour le refroidissement d'un système couplé thermiquement avec ledit matériau; - des moyens d'émission d'un faisceau laser de pompe de fréquence prédéterminée (l1, I'interaction dudit matériau avec le faisceau de pompe résultant en l'émission spontanée sensiblement isotrope de photons de fréquence (0, identique à la fréquence du faisceau pompe et de photons de fréquence 02 supérieure à la fréquence (co du faisceau de pompe, I'émission des photons de fréquence (02 conduisant au refroidissement du matériau refroidisseur; - des moyens de recyclage permettant de renvoyer vers au moins un des matériaux refroidisseurs laser les photons de fréquence (01. Avantageusement, les moyens de recyclage comprennent en outre des moyens de conversion isolés thermiquement du matériau refroidisseur laser qui permettent de convertir les photons émis à la fréquence (02 en photons de fréquence col1, ces derniers photons pouvant alors être renvoyés vers le matériau refroidisseur laser, augmentant encore l'efficacité du dispositif de refroidissement. Les simulations effectuées par la déposante montrent des efficacités de refroidissement de l'ordre de quelques dizaines de pour- cent. Ces valeurs peuvent même dépasser 100% dans certains cas, lorsque les photons émis à la fréquence co02 sont convertis en photons de fréquence o1 avant d'être renvoyés dans le matériau refroidisseur. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures indexées qui représentent: - les figures 1A et 1B, des schémas illustrant l'effet physique et sa mise en oeuvre dans un refroidisseur laser (déjà décrites); - les figures 2A à 2C, des exemples de réalisations du dispositif selon l'invention; - les figures 3A à 3C, d'autres exemples de réalisations; la figure 4, une courbe de simulation donnant en fonction de la température l'efficacité de refroidissement effectif dans un exemple de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention; - la figure 5, une autre courbe de simulation donnant l'efficacité de refroidissement effectif dans un autre exemple de mise en oeuvre. Le dispositif de refroidissement laser selon l'invention comporte au moins un matériau refroidisseur laser, couplé thermiquement avec le système à refroidir, et des moyens d'émission d'un faisceau laser de pompe de fréquence co1, égale à la fréquence de la transition de refroidissement laser du matériau. Le matériau refroidisseur peut être, par exemple, comme dans le dispositif de l'art antérieur, un matériau dopé aux ions Yb3+, pompés à 1,015 plm. L'interaction entre le matériau et le faisceau de pompe résulte en une émission spontanée de photons de fréquence 2 supérieure à c1, tel que cela a été décrit précédemment. L'interaction résulte également en une émission spontanée de photons de fréquence coi, cette émission étant sans effet sur le refroidissement du matériau. L'émission des photons à co0 et 02 est isotrope. Selon l'invention, le dispositif comporte également des moyens de recyclage permettant de renvoyer vers au moins un des matériaux refroidisseurs laser les photons de fréquence co1. Selon une première variante du dispositif selon l'invention, appelée par la suite recyclage à un photon, il s'agit de renvoyer dans le matériau refroidisseur les photons émis par le matériau refroidisseur laser à la fréquence xo ou les photons du faisceau de pompe qui n'ont pas été absorbés lors du passage dans le matériau refroidisseur. Selon une seconde variante, appelée par la suite recyclage à deux photons, les moyens de recyclage du dispositif selon l'invention comportent en outre des moyens de conversion des photons émis par le matériau refroidisseur à la fréquence oe2 en photons de fréquence 0o1, ces photons étant ensuite renvoyés dans le matériau refroidisseur laser. On considère dans un premier temps des exemples de dispositifs selon l'invention mettant en oeuvre un recyclage à un photon. Si la différence entre les fréquences ol et o02 est suffisamment grande, les moyens de recyclage peuvent comporter un traitement dichroïque du matériau refroidisseur laser, réfléchissant pour les photons émis à la fréquence co, du laser de pompe et transparent pour les photons émis à la fréquence (o2. Ainsi, on réinjecte à l'intérieur du matériau refroidisseur un maximum de photons à col tout en éliminant les photons de fréquence co2 qui, s'ils sont réabsorbés par le matériau refroidisseur, peuvent entraîner un échauffement de celui-ci. Les moyens de recyclage peuvent également être obtenus en adaptant les caractéristiques physiques et géométriques du matériau refroidisseur pour qu'il permette une propagation guidée monomode à la fréquence o1 ayant des pertes importantes à la fréquence w2, de telle sorte que seuls sont piégés les photons à la fréquence oel. Les figures 2A à 2C présentent 3 exemples de réalisations de dispositifs selon l'invention mettant en oeuvre un recyclage à un photon. Le dispositif de refroidissement de la figure 2A comporte un matériau refroidisseur laser MRL1, couplé thermiquement avec le système SYS à refroidir, des moyens d'émission (non représentés) d'un faisceau laser de pompe PMP1 de fréquence co1 adaptée pour obtenir l'émission spontanée anti-Stokes du matériau refroidisseur. Une optique FOC permet de focaliser le faisceau de pompe dans le matériau refroidisseur laser. Dans cet exemple, les moyens de recyclage comprennent une coque COQ englobant au moins partiellement le matériau refroidisseur laser MRL1 et isolée thermiquement du matériau, par exemple en créant un vide (typiquement d'environ 10-4 Torr). La coque est recouverte (sur sa paroi interne) d'un traitement TRT1 permettant de réfléchir les photons de fréquence col et d'absorber par exemple les photons de fréquence (o2 de telle sorte que ces derniers ne soient pas renvoyés vers le matériau refroidisseur. Dans l'exemple de la figure 2A, la coque est de forme sphérique, le matériau refroidisseur étant sensiblement positionné en son5 centre. Ainsi, les photons émis par émission spontanée provenant du centre de la sphère arrivent sur la coque avec une incidence normale et les photons de fréquence)1, grâce au traitement TRT1, sont renvoyés sur le matériau refroidisseur MRL1. Ainsi, dans cet exemple, les photons sont extraits du matériau refroidisseur puis les photons de fréquence o, 0 sont réfléchis sur une partie chaude (la coque), isolée thermiquement de la partie froide que constitue le matériau refroidisseur. Les photons de fréquence Co2 sont absorbés sur cette partie chaude. D'autres formes de coques sont possibles pour réaliser cette fonction de recyclage à un photon. Ainsi, dans l'exemple de la figure 2B, la coque a la forme d'un ellipsoïde de révolution; elle est recouverte comme dans l'exemple de la figure 2A d'un traitement TRT1 du même type. Le dispositif de refroidissement de la figure 2B comprend deux matériaux refroidisseurs laser MRL1 et MRL2 positionnés sensiblement aux foyers de l'ellipsoïde et de nature identique. Ils sont pompés chacun par un faisceau de pompe de fréquence n,.(respectivement PMP1 et PMP2). La coque COQ constitue là encore la partie chaude sur laquelle sont réfléchis les photons à la fréquence co et absorbés les photons à la fréquence c02. Dans cet exemple, les photons émis par un des matériaux refroidisseurs à la fréquence ò1 sont réfléchis sur l'autre matériau refroidisseur, assurant la fonction de recyclage. Le système à refroidir SYS est par exemple positionné sur un support SPT entre les deux matériaux refroidisseurs, le support assurant le couplage thermique du système avec les matériaux. Le dispositif de refroidissement de la figure 2C comprend lui aussi deux matériaux refroidisseurs laser MRL, et MRL2, agencés sous forme de barreaux, et pompés chacun par un faisceau de fréquence eo, (respectivement PMP1 et PMP2) incident dans la direction de l'axe du barreau. Dans cet exemple, la coque a la forme d'un cylindre de section transversale elliptique. Le cylindre ainsi formé présente alors deux foyers constitués chacun d'une ligne, chaque matériau étant sensiblement positionné à l'emplacement d'un des foyers. La coque est recouverte d'un traitement TRT1 de même nature que celui des exemples précédents, de telle sorte que les photons, émis par un matériau refroidisseur laser, sont réfléchis par la coque et renvoyés sur l'autre matériau refroidisseur laser, assurant ainsi la fonction de recyclage. Là encore, le système SYS à refroidir est par exemple positionné sur un support SPT entre les deux refroidisseurs, le support assurant le couplage thermique, tandis que la coque est isolée thermiquement des matériaux refroidisseurs. Le support doit être le plus petit possible pour perturber au minimum la propagation des photons dans l'enceinte se situant à l'intérieur de la coque. Le traitement TRT1 recouvrant la coque COQ formant les moyens de recyclage dans les exemples précédents est par exemple constitué de deux couches. Une première couche, appliquée directement sur la paroi interne de la coque, réfléchissante sur une large bande spectrale comprenant les fréquences oe et 02. Une seconde couche, recouvrant la première, faisant face au matériau refroidisseur, transparente à la fréquence co1 et absorbante à la fréquence ()2. Cette seconde couche comprend par exemple un semi-conducteur ou un colorant dont les caractéristiques physiques sont adaptées aux fréquences 1 et Cd2. Selon une variante, et si la différence entre les fréquences co1 et C02 est suffisamment grande, la première couche peut être absorbante sur une large bande spectrale et la seconde couche, réfléchissante à la fréquence eo et transparente à la fréquence co2. Les figures 3A à 3C exposent des exemples de réalisation de dispositifs de refroidissement selon l'invention mettant en oeuvre un recyclage à deux photons. Dans ces dispositifs, les moyens de recyclage comportent des moyens de conversion des photons émis par le matériau refroidisseur à la fréquence (02 en photons de fréquence col, ces photons étant ensuite renvoyés dans le matériau refroidisseur laser. Les moyens de conversion sont isolés thermiquement du matériau refroidisseur laser. Le dispositif représenté sur la figure 3A est sensiblement le même que celui de la figure 2A. Il comprend le matériau refroidisseur laser MRL1, pompé par le faisceau de pompe PMP1. Les moyens de recyclage comprennent une coque COQ de forme sphérique, englobant au moins en partie le matériau refroidisseur qui est sensiblement positionné en son centre. La coque est isolée thermiquement du matériau refroidisseur, par exemple grâce à un vide (typiquement de l'ordre de 10-4 Torr). Elle est recouverte sur sa paroi interne d'un traitement TRT1 du type de ceux décrits précédemment, permettant de réfléchir vers le matériau refroidisseur MRL1 les photons de fréquence o1. Dans le dispositif de la figure 3A, les moyens de conversion sont constitués d'une couche de conversion TRT2 recouvrant le traitement TRT1. La couche de conversion reçoit sous incidence normale les photons émis de façon isotrope par le matériau refroidisseur à la fréquence 0)2 et les convertit en photons de fréquence o1. Ces photons sont alors renvoyés, ainsi que les photons directement émis à la fréquence 01, vers le matériau refroidisseur, réalisant ainsi le recyclage à deux photons. La couche de conversion TRT2 est par exemple un amplificateur laser, dans lequel l'onde de fréquence C02 réalise une inversion de population entre les niveaux S1 et S2, ce qui permet une amplification à la fréquence (ol. Le matériau amplificateur dont est formée la couche TRT2 est par exemple un colorant, un semi-conducteur naturel ou en puits quantiques. Avantageusement, la couche TRT2 est recouverte d'une couche anti-reflet à (02 mais transparente à co1. L'amplification peut être accrue si, comme cela est présenté sur la figure 2C, la couche TRT2 est recouverte d'une nappe de microlentilles Li permettant une refocalisation locale sur la sphère. La couche de conversion TRT2 peut également contenir un matériau présentant de l'amplification Raman stimulée Stokes, dont le principe est similaire à celui de l'amplification laser mais dans lequel la radiation à (02 n'est pas en résonance exacte avec le niveau S2; il faut donc travailler avec des intensités à co1 et 02 plus élevées, ce qui nécessite de travailler avec des impulsions. La couche de conversion peut également contenir un matériau de type terre rare par exemple, purement radiatif, absorbant à la fréquence Q2 et présentant une probabilité d'émission à la fréquence co1 beaucoup plus forte qu'à 02. Dans ce cas, compte tenu de la non-directivité de l'émission spontanée, des réflecteurs catadioptriques peuvent être agencés au niveau du traitement TRT, afin de reconcentrer les faisceaux sur la matériau convertisseur laser. Des dispositifs de refroidissement selon l'invention, mettant en oeuvre un recyclage à deux photons, peuvent également être réalisés avec des moyens de recyclage du type de ceux décrits sur les figures 2B et 2C, la coque COQ étant alors recouverte, comme dans le cas de la figure 3A, d'une couche de conversion TRT2. Il est nécessaire dans ce cas que la conversion des photons de fréquence 0)2 en photons de fréquence 1 soit cohérente, de telle sorte qu'elle conserve la direction des photons. la couche TRT2 comprend par exemple un matériau amplificateur laser tel que décrit précédemment. La figure 3C représente un autre exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention mettant en oeuvre un recyclage à deux photons. Dans cet exemple, le dispositif comprend un matériau refroidisseur laser MRL, pompé par un faisceau de pompe PMP,. Les moyens de recyclage comprennent une coque COQ présentant la forme d'un ellipsoïde de révolution et englobant au moins en partie le matériau MRL1 qui est positionné sensiblement à l'un des foyers de l'ellipsoïde. La coque est recouverte d'un traitement TRT3, réfléchissant pour les photons émis par le matériau refroidisseur aux fréquences o et oe2 mais transparent dans l'infrarouge autour de la fréquence oC2-co1. Les moyens de recyclage comprennent en outre des moyens de conversion constitués d'un matériau convertisseur CVT isolé thermiquement du refroidisseur laser, et permettant de transformer les photons de fréquence c(2 en photons de fréquence 1o. Le matériau CVT, formé de matériaux similaires à ceux composant la couche de conversion précédemment décrite, mais dans une configuration géométrique différente, est positionné sensiblement à l'autre foyer de l'ellipsoïde. Ainsi, les photons émis par le matériau refroidisseur laser aux fréquences c0, et (02 sont réfléchis par la coque sur le matériau convertisseur CVT qui forme une partie chaude du dispositif de refroidissement Ce matériau convertisseur récolte l'émission à w1 et Co2 et transforme, en un endroit o la lumière est concentrée, les photons de fréquence 2 en photons de fréquence w1 qui sont renvoyés par la coque sur le matériau refroidisseur. La fonction de recyclage à deux photons est ainsi réalisée. La traitement TRT3 recouvrant la coque doit dans ce cas être transparent à la fréquence C)2- CO) afin d'évacuer la chaleur dégagée par le matériau refroidisseur. Des simulations ont été effectuées par la déposante, qui permettent d'évaluer quantitativement l'efficacité de refroidissement du dispositif selon l'invention, tel qu'il a été décrit à travers les exemples précédents. Pour évaluer quantitativement l'amélioration de l'efficacité de refroidissement laser par recyclage à un ou deux photons, un modèle à une dimension pour l'émission spontanée est utilisé, en considérant que les photons à co1 et C)2 ne sont pas réabsorbés mais collectés et réinjectés, avec le faisceau de pompe, à l'entrée du matériau refroidisseur de longueur L, avec des efficacités respectivement égales à R1 et R2. On suppose l'existence d'une absorption parasite, conduisant à l'échauffement du matériau, de coefficient d'absorption (a identique pour les deux fréquences (01 et o)2. Ce coefficient est supposé faible devant le coefficient d'absorption Pl à la fréquence col de la transition de refroidissement laser. Les calculs effectués par la déposante montrent que l'efficacité de refroidissement effectif p s'écrit (pour un système parfaitement isolé): p c02 -1 coX l x a N (o) l-exp-(a+1, )Lj L 1 a +/l1 l+a,,2 exp S/kT a +,1 j No o a, 2 est le rapport des coefficients d'absorption P3l et P2 respectivement aux fréquences o)1 et CO2, 8 est la différence d'énergie entre les deux niveaux excités S. et S2 (voir la figure 1 A), k est la constante de Boltzman, T est la température, N.(O) est la densité de photons laser incidents à la fréquence Ao, No est la densité effective de photons incidents à la fréquence oa, compte tenu du recyclage de photons. Par rapport à la valeur estimée de l'efficacité de refroidissement effectif selon l'art antérieur, ce calcul montre que l'efficacité de refroidissement est améliorée du facteur N1(0)/No, qui s'écrit: N, (o) _[ Ri, R2 l, [lexp_(,+,). Vo - 1- l+a,.2 exp(-/T No li[+a, exp (-5kT)+ 1+ a, exp(6/kT) a- oc. Cette deuxième expression montre que le facteur d'amélioration est égal à 1 si R1 = R2 = O (pas de recyclage) et tend vers l'infini si R1 =R = 1, a=O, b1L tend vers l'infini (recyclage total). Il apparaît en outre à partir de ces expressions que dans le cas de recyclage à un photon (R2 = 0), lorsque celui-ci est total (R1 = 1) et que le coefficient d'absorption parasite a est nul, I'efficacité de refroidissement est limitée au rapport (co2-oeî)/C)1. Cette valeur limite s'interprète par la perte, pour le refroidissement, des photons émis spontanément à la fréquence (02 après absorption des photons de fréquence col. A titre d'exemples, les figures 4 et 5 représentent des courbes donnant, en fonction de la température, la valeur estimée de l'efficacité de refroidissement laser, respectivement dans les cas de recyclage à un et à deux photons. La figure 4 présente cinq courbes (40 à 44) donnant l'efficacité de refroidissement laser dans le cas de recyclage à un photon (R2=0) pour cinq valeurs d'efficacité de réinjection des photons à cot (respectivement, R1 =0%, 25%, 50%, 75%, 100%). Dans ces calculs, le rapport (oe2- co)/ Io est pris égal à 0,2, co1 correspond à une longueur d'onde de 1 2 plm, la différence d'énergie 8 entre les deux niveaux excités est prise égale à 20 meV, le rapport ca/1l est pris égal à 0,05, le produit P3lL est pris égal à 4 et le rapport al,2 précédemment défini est pris égal à 0,1. Ces courbes montrent que si l'amélioration de l'efficacité est faible à haute température (environ 20%) en raison d'une émission à la fréquence 02 bien supérieure à celle existant à la fréquence cot (a1,2 =0,1), l'amélioration est nettement supérieure à basse température quand le peuplement thermique du niveau supérieur S2 des états excités, point de départ de la fluorescence à la fréquence 02, devient difficile. La figure 5 montre l'influence du recyclage de l'ensemble des photons. Les cinq courbes (50 à 54) sont calculées pour R1 =90% et R2 égal respectivement à 0%, 25%, 50%, 75%, 100%. Les autres valeurs sont prises identiques à celles utilisées dans le calcul des courbes de la figure 4. Ces courbes montrent qu'à la température ordinaire, par rapport au cas du recyclage à un photon (figure 4), I'efficacité de refroidissement effective est presque doublée pour R2 - 50%, presque triplée pour R2=75% et atteint même des valeurs supérieures à 100% pour R2 supérieur à 90%. i5 Le dispositif de refroidissement selon l'invention s'applique avantageusement à tout système de détection ou d'amplification à faible bruit, aux systèmes de cavité résonante à supra-conducteur haute température, par exemple pour les filtres de communication. REVENDICATIONS 1- Dispositif de refroidissement laser caractérisé en ce qu'il comporte au moins un matériau refroidisseur laser (MRL,, MRL2) pour le refroidissement d'un système (SYS) couplé thermiquement avec ledit matériau, - des moyens d'émission d'un faisceau laser de pompe (PMPl, PMP2) de fréquence prédéterminée 0oa, I'interaction dudit matériau avec le faisceau de pompe résultant en l'émission spontanée sensiblement isotrope de photons de fréquence ol, identique à la fréquence du faisceau pompe et de photons de fréquence (02 supérieure à la fréquence 0co du faisceau de pompe, l'émission de ces derniers photons conduisant au refroidissement du matériau refroidisseur, - des moyens de recyclage permettant de renvoyer vers au moins un des matériaux refroidisseurs laser (MRL1, MRL2) les photons de fréquence (0 . 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de recyclage comprennent une coque (COQ) englobant au moins en partie le matériau refroidisseur laser (MRL1, MRL2) et isolée thermiquement dudit matériau, la coque étant recouverte d'un traitement (TRT,) permettant de réfléchir les photons de fréquence ol, la coque étant de forme telle qu'elle renvoie lesdits photons vers au moins un des matériaux refroidisseurs laser (MRL1, MRL2). 3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le traitement (TRT1) est formé d'une première couche, appliquée directement sur la paroi interne de la coque, réfléchissante sur une large bande spectrale comprenant les fréquences 1 et (02 et d'une seconde couche, recouvrant la première, transparente à la fréquence (0, et absorbante à la fréquence w02 4- Dispositif selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il ne comprend qu'un matériau refroidisseur laser (MRLI) et en ce que la coque (COQ) est de forme sphérique, le matériau refroidisseur étant sensiblement positionné au centre de la sphère. - Dispositif selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux matériaux refroidisseurs laser (MRLl, MRL2) et en ce que la coque (COQ) présente la forme d'un ellipsoïde de révolution, chaque matériau refroidisseur étant sensiblement positionné à l'un des foyers de l'ellipsoïde. 6- Dispositif selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux matériaux refroidisseurs laser (MRL1, MRL2) en forme de barreaux et en ce que la coque (COQ) présente la forme d'un cylindre de section elliptique, le cylindre présentant deux foyers constitués chacun d'une ligne, chaque matériau refroidisseur étant sensiblement positionné à l'emplacement d'un desdits foyers. 7- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de recyclage comprennent en outre des moyens de conversion isolés thermiquement du matériau refroidisseur laser et permettant de convertir les photons émis à la fréquence (02 en photons de fréquence co1 identique à celle du faisceau de pompe, ces derniers photons pouvant alors être renvoyés vers au moins un des matériaux refroidisseurs laser. 8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de recyclage comprenant une coque (COQ) englobant au moins en partie le matériau refroidisseur laser (MRL,, MRL2) et isolée thermiquement dudit matériau, la coque étant recouverte d'un traitement (TRTI) réfléchissant pour les photons de fréquence (o0, la coque étant de forme telle qu'elle renvoie lesdits photons vers au moins un des matériaux refroidisseurs laser (MRL1, MRL2), les moyens de conversion sont constitués d'une couche de conversion (TRT2) des photons de fréquence (02 en photons de fréquence co, la couche de conversion recouvrant le traitement (TRT1) réfléchissant. 9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche de conversion comprend un matériau amplificateur laser, I'interaction dudit matériau avec l'onde de fréquence C02 réalisant une inversion de population résultant en une amplification à la fréquence (01. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de recyclage comprennent - une coque (COQ) présentant la forme d'un ellipsoïde de révolution et englobant au moins en partie le matériau refroidisseur laser (MRL1) positionné sensiblement à l'un des foyers de l'ellipsoïde, et un traitement (TRT3) recouvrant la coque, réfléchissant pour les photons émis par le matériau aux fréquences 03A et (02 et transparent dans l'infrarouge à la fréquence sensiblement égale à 02- 01, - des moyens de conversion constitués d'un matériau (CVT) isolé thermiquement du refroidisseur laser, transformant les photons de fréquence Q)2 en photons de fréquence co1, ledit matériau étant positionné sensiblement à l'autre foyer de l'ellipsoïde. 1 1- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de recyclage comportent un traitement dichroïque du matériau refroidisseur laser (MRL1), réfléchissant pour les photons émis par le matériau refroidisseur à la fréquence o01, et transparent pour les photons émis à la fréquence o02.