Brevet FR2789615A1 — publié le 20000818

Traitement de pièces métalliques par choc laser La présente invention concerne de manière générale le gre- naillage de précontrainte, et plus particulièrement, le traitement par choc laser. Dans le grenaillage classique, on projette de petites billes contre la surface d'une pièce ou cible métallique pour y créer une dé- formation plastique et une contrainte résiduelle de compression. La contrainte résiduelle améliore la résistance utile à la fatigue de la piè- ce lorsqu'elle est utilisée dans une application à contrainte élevée. Le traitement par choc laser est actuellement développé pour apporter des améliorations dans la formation de la contrainte résiduel- le de compression dans la pièce. Un laser est mis en oeuvre dans un mode d'impulsions pour diriger des impulsions laser contre la surface de la pièce, qui typiquement comporte un revêtement ablatif absorbant la lumière confiné par une mince couche de confinement inertiel, opti- quement transparente, constituée par exemple d'eau. L'impulsion laser vaporise le revêtement par une petite explosion pour former un plasma à haute température qui est confiné par l'eau, développant ainsi une impulsion de pression ou onde de choc instantanée qui déforme plasti- quement la surface de la pièce pour y générer une contrainte résiduelle de compression. Un paramètre de commande significatif dans ce processus est la fluence du faisceau laser qui est définie comme l'énergie d'impul- sion par unité de surface du faisceau. La fluence au niveau de la cible doit dépasser une valeur de seuil pour réaliser le traitement par choc laser, mais la fluence dans le résonateur ou oscillateur produisant le faisceau laser doit être faible afin que ce dernier ne subisse pas de dommage optique. Ceci peut être accompli en utilisant un oscillateur à faible énergie, suivi lui-même de plusieurs amplificateurs à barreau à gran- deur d'ouverture croissante dans lesquels on accroît l'énergie d'impul- sion tout en maintenant la fluence sous le seuil de sécurité, ce qui per- met de protéger l'équipement laser contre les dommages optiques. Ce- pendant, cette configuration nécessite beaucoup de têtes laser ou de milieux à gain actif, de lampes éclair de pompage optique, d'alimenta- tions électriques, et d'équipements associés, ce qui accroît la com- plexité du système et sa susceptibilité aux pannes pendant le fonction- nement. Un autre système laser utile comportant peu de composants est divulgué dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 5 730 81 1-Azad et ai. Dans cette installation, un grand oscillateur laser déclenché, et déchargé par cavité, produit une partie significative de l'énergie requi- se pour le traitement par choc laser dans un résonateur à tête simple, en coopération avec un amplificateur supplémentaire. Ce laser à haute énergie nécessite des éléments optiques et une cellule de Pockels à ou- verture suffisamment grande pour réaliser le déclenchement et la dé- charge par cavité. Les grands éléments réduisent la fluence dans l'os- cillateur pour empêcher que celui-ci ne subisse des dommages thermi- ques provoqués par le faisceau laser à haut énergie qui y est créé. Un autre paramètre de commande significatif est l'intensité ou éclairement énergétique, définie comme la fluence divisée par la durée d'impulsion. Etant donné que la distribution désirée des contraintes résiduelles d'une pièce couvre une surface finie, et que son traitement par choc laser nécessite un seuil de fluence qui dépend du matériau de la pièce, une énergie minimum par impulsion laser est re- quise. Etant donné que le traitement de pièces de production implique des surfaces de traitement plus grandes qu'une simple tache laser, la capacité du processus est limitée par la puissance moyenne et le taux de répétition du système laser source. Les paramètres de fonctionnement du laser contribuant au pa- ramètre de commande d'intensité comprenant l'énergie, la fluence, la durée, l'intensité et le taux de répétition des impulsions, ainsi que la taille et le rendement du système laser sont corrélés dans la mise en oeuvre du traitement par choc laser dans un système commercialement viable. Dans le traitement par choc laser actuellement connu, sont par- ticulièrement problématiques les grands besoins en énergie de l'ordre de 50 joules par impulsion, 200 joules/centimètre carré, et une durée d'impulsion de 20 nanosecondes, qui nécessitent des systèmes laser volumineux, complexes et coûteux fonctionnant près de leurs limites de conception de seuil de dommage, ayant par conséquent une capacité et un rendement de production limités, ainsi que des exigences de maintenance élevées. Par conséquent, on souhaite effectuer du traitement par choc laser à une énergie d'impulsion plus faible et à des taux de répétition d'impulsion accrus pour améliorer le rendement et la production, et pour diminuer le coût de la maintenance et les temps d'arrêt. Selon la présente invention, on traite par choc laser une cible en dirigeant contre un revêtement ablatif appliqué dessus une impul- sion de faisceau laser ayant une fluence, une durée et une puissance de crête correspondante appropriées pour enlever le revêtement afin d'y créer un plasma et une onde de choc. Le plasma est confiné en une po- sition adjacente à la cible pour déformer plastiquement la cible par l'onde de choc pour y développer une contrainte résiduelle de com- pression. L'impulsion a une durée inférieure à dix nanosecondes et une puissance de crête correspondante pour accroître le rendement de cou- plage entre l'impulsion et le plasma. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante, faite en référence aux dessins d'accom- pagnement dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'un système laser destiné à émettre des impulsions laser de courte durée pour trai- ter une cible par choc laser selon un mode de réalisation, donné à titre d'exemple, de la présente invention; la figure 2 est une représentation en organigramme d'un pro- cédé de traitement de la cible par choc laser selon un mode de réalisa- tion, donné à titre d'exemple, de la présente invention; la figure 3 est un chronogramme pour le système laser illustré en figure 1; la figure 4 est une représentation schématique d'un système laser pour traiter par choc la cible selon un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure 5 est un chronogramme pour le système laser illustré en figure 4. En figure 1 est représenté de manière schématique un disposi- tif ou système 10 de traitement par choc laser selon un mode de réali- sation, donné à titre d'exemple, de la présente invention. Le dispositif est destiné à générer un faisceau laser circulant 12 qui est déchargé pour produire une impulsion 14 de faisceau laser qui est dirigée sur une pièce ou cible métallique 16 afin de développer, au niveau de la surface de cette dernière, et sous cette surface, une contrainte rési- duelle de compression. La cible peut prendre toute forme appropriée et peut com- prendre un revêtement ablatif classique 18 sous forme de peinture noi- re, par exemple. Une mince pellicule d'eau ou autre milieu transparent et élastique 20 est placée de manière appropriée sur le revêtement pour confiner le plasma explosif résultant de la collision de l'impulsion de faisceau laser contre le revêtement. En conséquence, une impulsion de pression se développe à la surface de la cible, provoquant la propagation d'ondes de choc ou de contrainte à l'intérieur du matériau cible qui déforment plastiquement les régions au niveau de la surface et à proximité de celle-ci afin d'y contenir une contrainte résiduelle de compression. Une série ou train d'impulsions laser balaie la surface de la cible de manière appropriée pour obtenir un traitement de cette dernière sensiblement uniforme par choc laser. Le dispositif 10 est un assemblage de composants optiques comprenant des moyens servant à générer le faisceau laser circulant 12 dans un oscillateur ou résonateur 22 coopérant comportant un milieu actif ou de gain 24. Des moyens servant à décharger le faisceau laser de l'oscillateur produisent l'impulsion 14 de faisceau laser. Afin d'obtenir des impulsions laser 14 d'énergie et de forme temporelle appropriées, l'oscillateur de base 22 est de préférence un oscillateur déclenché, et déchargé par cavité, et peut présenter diver- ses configurations classiques. Par exemple, l'oscillateur 22 comprend un premier et un deuxième miroirs 26, 28 d'extrémité ayant une réflec- tivité de 100 % pour faire circuler entre eux le faisceau laser 12 com- me il est formé. Les miroirs d'extrémité sont optiquement alignés de part et d'autre du milieu h gain 24 qui coopère avec les lampes à éclair classiques 30 pour pomper optiquement le milieu pour développer le faisceau laser 12 pendant son passage entre les deux miroirs. Le milieu à gain 24 et les lampes à éclair 30 définissent une tête de laser qui peut prendre n'importe quelle forme classique, avec un refroidissement approprié de celle-ci. Afin de générer le faisceau laser à partir de l'oscillateur après obtention d'un niveau d'énergie approprié, des moyens sous la forme d'une première cellule de Pockels 32 sont disposés en alignement opti- que avec le milieu 24 et les miroirs 26, 28 d'extrémité. La cellule de Pockels est commandée par un dispositif d'entraînement faisant partie d'un dispositif de commande électrique 34 pour réaliser sa commuta- tion afin de générer une impulsion laser circulante et d'émettre pério- diquement des impulsions 14 de faisceau laser par train. La cellule de Pockels coopère de préférence avec une lame quart d'onde 36 et un po- lariseur 38 alignés entre les deux miroirs d'extrémité 26, 28 de n'im- porte quelle manière appropriée, comme par exemple de part et d'autre du milieu à gain 24. Les composants de l'oscillateur 22 sont de configuration et de fonctions classiques. La cellule de Pockels 32 peut fonctionner en mo- de de régénération pour faire circuler le faisceau laser naissant 12 dans l'oscillateur quand on y pompe de l'énergie des lampes à éclair 30. Dans le mode de régénération, le polariseur 38 agit comme un mi- roir pour renvoyer le faisceau laser en oblique jusqu'au deuxième mi- roir d'extrémité 28, et, de cette manière, le faisceau laser circule d'avant en arrière entre les deux miroirs d'extrémités 26, 28 tandis que l'énergie s'amorce dans le milieu à gain 24. La cellule de Pockels peut aussi fonctionner dans un mode de décharge pour décharger le faisceau laser au niveau du polariseur 38 ou à travers celui-ci lorsqu'une énergie suffisante est atteinte dans l'oscillateur pour l'impulsion laser 14 qui en est émise. Le dispositif d'entraînement de cellule de Pockels agit en ap- pliquant une tension de polarisation à la cellule de Pockels 32 pour commander de manière sélective son retard d'onde. Après pompage initial du milieu 24, le dispositif d'entraînement 34 applique une ten- sion de polarisation à la cellule 32 dans le mode de régénération ou à grand Q pour obtenir un retard d'onde approprié de façon que le fais- ceau en développement oscille hors du polariseur 38 et entre les mi- roirs d'extrémité 26, 28 afin d'accroître l'énergie dans le faisceau par régénération. Lorsque le faisceau d'oscillateur atteint la puissance de crête, le dispositif d'entraînement réduit de manière appropriée la po- larisation de la cellule pour modifier le retard afin de dévier le fais- ceau à travers le polariseur 38, en contournant le deuxième miroir d'extrémité 28 afin de décharger l'impulsion 14 de faisceau laser. L'oscillateur 22, entre les miroirs d'extrémité 26, 28, définit une cavité entre les deux dont la longueur optique commande le temps de transit aller et retour du faisceau laser oscillant ce qui détermine sa largeur ou durée d'impulsion. Le temps de montée des impulsions pro- duites par l'oscillateur est commandé par le temps de commutation de la cellule de Pockels 32. Dans un mode de réalisation préféré, l'oscillateur 22 peut générer une série d'impulsions de faisceau laser ayant chacune un front montant raide et une durée adaptée afin d'éta- blir une amplitude et une forme temporelle adaptées dans l'impulsion de pression développée au niveau de la cible 16 pour améliorer le pro- cessus de traitement par choc laser. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, la technique de base de décharge par cavité est changée en une combi- naison d'amplificateur régénératif auto-injecté en introduisant une deuxième cellule de Pockels 40 alignée optiquement entre le polariseur 38 et le deuxième miroir 28, par exemple. La deuxième cellule de Poc- kels comporte un dispositif d'entraînement correspondant et est liée de manière fonctionnelle au dispositif de commande 34 pour être syn- chronisée avec le fonctionnement de la première cellule de Pockels 32. L'oscillateur ainsi configuré définit un résonateur 22 à décharge par cavité, déclenché et injecté en intracavité, qui sert à émettre des im- pulsions laser 14 à faible durée d'impulsion. Un résonateur de décharge à cavité typique configuré pour le traitement par choc laser produit des impulsions laser d'une durée d'environ 10 à 20 nanosecondes (ns) avec un front montant à faible temps de montée. Les oscillateurs de décharge à cavité produisent des impulsions d'une durée sensiblement égale au temps aller et retour de cavité entre les miroirs d'extrémité 26, 28. Comme indiqué plus haut, parmi les paramètres de commande significatifs du traitement par choc laser, se trouvent la fluence, ainsi que l'intensité ou éclairement éner- gétique qui est obtenu(e) en divisant ce paramètre par la durée d'im- pulsion. Le traitement par choc laser nécessite une fluence et une énergie par impulsion laser minimum pour enlever le revêtement cible et créer une impulsion de pression suffisante pour déformer plastique- ment la cible. Ceci nécessite typiquement un système laser à haute énergie avec des paramètres laser sensiblement grands d'environ 50 joules par impulsion, 200 joules par centimètre carré pour une surface d'impulsion d'un quart de centimètre carré, et une durée d'impulsion supérieure à environ 10 ns et typiquement environ 20 ns. Avec une du- rée d'impulsion de 20 ns, on atteint une intensité ou puissance crête d'environ 2,5 gigawatts (GW). Selon la présente invention, l'expérience du développement a montré que les besoins d'énergie et de fluence pour des phénomènes induits par laser tels que le retrait de matière utilisant des lasers dimi- nuent en même temps que l'intensité crête appliquée augmente, et que le couplage d'énergie laser-plasma est également sensible à l'intensité laser crête appliquée. La dépendance de la fluence et du seuil d'éner- gie pour les interactions laser-matériau provient de l'existence d'inter- actions optiques laser-matériau non linéaires. L'absorption optique est décrite par la loi d'absorption qui re- lie la variation de l'intensité ou éclairement énergétique d'un laser ou autre source optique comme proportionnelle à une série de coefficients d'absorption dépendants du matériau qui multiplient les termes d'un polynôme dans l'intensité laser appliquée: dI/dz o -(aI + bI2 + cI3 +...) (1) Dans l'équation (1), dI/dz est l'énergie absorbée par interac- tion avec un matériau à la position z. Le coefficient "a" décrit l'ab- sorption linéaire de rayonnement; "b" décrit l'absorption proportion- nelle au carré de l'intensité appliquée, et ainsi de suite. Typiquement, a>>b>>c et les effets linéaires sont les plus forts à faible intensité. Toutefois, quand l'intensité I croît, 12 et 13 croissent plus vite que I et les contributions non linéaires à la loi d'absorption peuvent devenir dominants. De cette manière, l'absorption optique par le maté- riau de revêtement ablatif ou le plasma formé par absorption optique du matériau vaporisé naissant, et les événements qui en découlent peu- vent être obtenus plus efficacement à une énergie d'impulsion et une fluence plus faibles grace à la réduction de la durée d'impulsion laser puisque I est défini comme une énergie par unité de surface par unité de temps. De même, la mise en ordre temporelle de l'ablation, de la for- mation de l'impulsion de pression de plasma, de la rupture de la cou- che de confinement, et de la dissipation d'énergie qui définissent la génération de l'impulsion de choc permet des régimes uniques de puis- sance crête (taux auquel de l'énergie optique est délivrée à la pièce dans l'impulsion laser) et de taux de répétition d'impulsion pour opti- miser l'amplitude et la durée de l'impulsion de pression de plasma dans le traitement par choc laser. Les compromis à faire concernant les paramètres laser optimaux proviennent des mêmes considérations appliquées pour minimiser les processus compétitifs de dissipation d'énergie que celles appliquées pour optimiser la génération d'impulsions de choc par plasma. Parmi les processus compétitifs, on peut citer la rupture optique non linéaire de la couche de confinement, la réflexion d'énergie laser par le plas- ma, la génération d'une amplitude de choc par plasma non optimale, etc. Cette découverte forme la base de la présente invention dans la mesure o, au lieu d'utiliser des impulsions laser à haute énergie, de fluence élevée, et de longue durée, c'est-à-dire supérieure à dix nano- secondes, pour réaliser le traitement par choc laser, ce traitement peut être réalisé avec des impulsions laser plus courtes et de moindre éner- gie présentant les avantages significatifs de permettre une réduction de taille et de complexité, et une réduction de la susceptibilité aux dom- mages optiques du système laser. En concevant un système laser pro- duisant une énergie plus faible dans l'étage d'amplification final, la taille de l'amplificateur principal ou résonateur peut être substantielle- ment réduite, et, par conséquent, le taux de répétition d'impulsion peut être substantiellement accru, ce qui apporte des avantages significatif pour un système de traitement par choc laser commercialement viable nécessitant une performance de traitement relativement élevée pour traiter de grandes zones. L'oscillateur 22 de laser injecté en intracavité illustré en fi- gure 1 peut être configuré et mis en oeuvre selon la présente invention pour diriger contre le revêtement ablatif 18 sur la cible 16 une impul- sion 14 de faisceau laser présentant une fluence, une durée, et une puissance crête ou intensité correspondante capable d'enlever le revê- tement pour former un plasma à haute température 42 comme illustré de manière schématique dans l'organigramme de la figure 2. Le déga- gement explosif d'énergie dans le revêtement ablatif génère le plasma 42 et une onde de choc de pression correspondante qui sont confinés en une position adjacente à la cible par l'eau sus-jacente 20. L'impul- sion de pression développée dans le plasma contraint la cible à défor- mer plastiquement sa surface pour y développer une contrainte rési- duelle de compression. La fluence seuil minimum pour le traitement par choc laser peut être réduite en augmentant l'intensité ou l'éclairement énergétique au niveau de la pièce cible en diminuant la durée d'impulsion laser à une énergie d'impulsion inférieure à 50 joules en raison de la dépendance complexe de l'impulsion de pression de plasma sur la puissance instan- tanée de l'impulsion laser et le couplage optique non linéaire du laser à la pièce et au plasma naissant. L'impulsion a une durée inférieure à environ 10 ns et une puissance crête correspondante de préférence su- périeure à un gigawatt pour accroître le rendement de couplage entre l'énergie d'impulsion laser et l'impulsion de pression de plasma. Un problème significatif des systèmes laser classiques de traitement par choc laser est que les impulsions laser de longue durée, supérieure à 10 nanosecondes, sont moins efficaces que des impulsions plus courtes pour enlever le revêtement pour créer un plasma et le pompage subséquent du plasma naissant pour élever sa température au niveau requis pour générer une impulsion de pression adéquate. L'effi- cacité sous-optimale est une conséquence de la faible puissance crête et de la longue durée d'impulsion ayant un rendement de couplage moindre avec la couche ablative et le plasma, et des pertes d'énergie plus élevées dues au transport d'énergie hors volume d'interaction de matériau du laser. Une durée d'impulsion plus courte et la puissance crête ou in- tensité plus élevée correspondante nécessitent moins de photons pour démarrer le plasma et le faire chauffer jusqu'à la température critique requise pour traiter le matériau en raison d'un rendement d'absorption plus élevé et de pertes plus faible. Le budget d'énergie inférieur pour la formation d'une impulsion de pression permet à la conception du la- ser d'accepter un mode de fonctionnement à taux de répétition plus élevé qui permet de soutenir un traitement de processus plus impor- tant. Un autre bénéfice significatif est que l'on peut avoir besoin de moins de matière du revêtement ablatif pour obtenir l'impulsion de pression critique, et par conséquent le revêtement peut être capable de soutenir plusieurs chocs laser avant de devoir être refait ou remplacé. Le "grenaillage" effectué ici est commandé par l'amplitude de l'impulsion de pression au niveau de la cible qui réalise une déforma- tion plastique. La pression induite par le choc est une fonction non li- néaire de la densité de puissance ou flux exprimé en watts par centi- mètre carré. La pression croît typiquement avec l'accroissement de l'intensité laser au niveau de la cible, la loi de graduation réelle étant similaire à celle de la partie droite de l'équation (1). Le rendement de couplage peut, par conséquent, être sensiblement accru avec des densi- tés de puissance plus élevées réalisées en réduisant de même la durée d'impulsion. Les impulsions laser plus courtes sont utilisées pour ac- croître la puissance crête et accroître en conséquence le rendement de couplage laser-plasma et l'impulsion de pression correspondante avec des niveaux de fluence adaptés. Il existe plusieurs techniques connues pour générer des im- pulsions optiques courtes à partir d'un laser, parmi lesquelles le dé- l clenchement, la décharge par cavité, le verrouillage de mode et l'injec- tion intracavité, et des combinaisons de celles-ci. Dans le déclenche- ment, la durée d'impulsion est supérieure au temps de transit aller et retour dans la cavité. Dans la décharge par cavité, la durée d'impulsion est généralement égale au temps de transit aller et retour et est limitée par la réduction pratique de longueur d'oscillateur à environ 5 ns. Dans le verrouillage de mode, on peut obtenir des impulsions signifi- cativement plus courtes, descendant jusqu'à environ quelques picose- condes. Quant à l'injection intracavité, elle permet d'obtenir des im- pulsions allant de moins d'une nanoseconde à quelques nanosecondes. Cependant, l'efficacité de ces différentes techniques varie, et leur utilité et complexité pour des applications à haute puissance telles que le traitement par choc laser varie aussi. Dans un mode de réalisation préféré tel qu'illustré en figure 1, l'introduction de la deuxième cellule de Pockels 40 transforme l'os- cillateur de décharge par cavité de base en un oscillateur de décharge par cavité injecté en intracavité et déclenché, utile pour le traitement par choc laser. On fait fonctionner l'oscillateur 22 selon la présente in- vention avec une durée d'impulsion inférieure à 10 ns et une puissance crête correspondante pour accroître le rendement de couplage entre l'impulsion et le plasma pour apporter une amélioration substantielle sur les procédés de traitement par choc à impulsions plus longues. Le système laser 10 est de préférence mis en oeuvre pour diri- ger de manière répétitive un train ou série d'impulsions 14 de faisceau laser de courte durée contre une surface du revêtement cible 18 à un taux de répétition supérieur à environ une impulsion par seconde, ce qui est substantiellement plus élevé que le taux de répétition de systè- mes laser connus à haute puissance. De cette manière, on peut réaliser un traitement significatif pour traiter de grandes surfaces d'une cible 16 dans un système commercialement viable. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le taux de répétition peut monter jusqu'à environ 100 cycles par seconde, ce qui peut être obtenu en réduisant en conséquence la durée d'impulsion. Etant donné que la puissance moyenne d'un système laser donné est li- mitée, cette puissance peut être utilisée plus efficacement dans des im- pulsions de durée plus courte avec une puissance crête correspondante * plus élevée, et avec un taux de répétition correspondant élevé qui réa- lise un traitement présentant un meilleur rendement. Etant donné que la puissance crête ou intensité est la fluence divisée par la durée de pulsation, des durées d'impulsion plus courtes donnent une puissance crête correspondante plus élevée, qui elle-mê- me présente un rendement de couplage accru avec le plasma et le choc laser traite la cible de manière plus efficace. Par conséquent, l'énergie par impulsion peut être réduite substantiellement tout en donnant tou- jours une puissance crête adaptée en utilisant des impulsions de durée plus courte. Et la plus faible énergie d'impulsion réduit les besoins en puissance moyenne du système laser comprenant l'oscillateur. Un sys- tème laser à faible puissance apporte des bénéfices associés, parmi lesquels une taille, une complexité et un coût réduits tout en donnant des bénéfices supplémentaires comme un rendement, une stabilité et des performances accrus. Dans un mode de réalisation préféré, la durée d'impulsion est supérieure à environ 0,01 ns et n'est de préférence pas supérieure à en- viron 5 ns. On peut réaliser de telles impulsions laser à courte durée avec une puissance adaptée pour effectuer du traitement par choc laser enutilisant le système laser 10 donné à titre d'exemple et illustré en figure 1. Ce système est prévu pour produire des impulsions de durée réglable en continu jusqu'au temps de trajet aller et retour de la cavité. La figure 3 est un chronogramme donné à titre d'exemple pour le fonctionnement du système laser de la figure 1. On fait initia- lement fonctionner l'oscillateur 22 en un cycle de pompage qui finit au premier instant tl, auquel on fait passer la première cellule de Pockels (CP1) 32 à sa tension de quart d'onde ()i4) pour la faire agir comme commutateur de Q. Après un retard adapté, lorsqu'une certaine puis- sance de circulation a été établie dans le résonateur, mais avant qu'elle ne commence à épuiser le gain dans le milieu à gain 24, le résonateur est purgé entre le deuxième instant t2 et le troisième instant t3 en fai- sant passer la deuxième cellule de Pockels (CP2) 40 à sa tension de quart-d'onde (X/4) puis de nouveau à une tension nulle. Pendant l'intervalle de temps se trouvant entre les deuxième et troisième instants, lequel intervalle est plus court que le temps de trajet aller et retour, une portion complète du train de photons en cir- culation est retirée à travers le polariseur 38 et écartée. La fraction restante du train de photons circulant reste dans le résonateur, se déve- loppe, et extrait finalement l'énergie stockée dans le milieu à gain. Au quatrième instant t4, la cavité est déchargée en faisant re- venir la première cellule de Pockels 32 à une tension nulle comme on le fait dans une technique classique de décharge de cavité. La seule différence par rapport à une technique classique de décharge de cavité est qu'à l'instant o l'on décharge la cavité, elle ne se remplit pas d'un train continu de photons, mais plutôt d'une courte impulsion circulante qui est relâchée à l'instant de décharge. La durée d'impulsion résultan- te est réglable en continu par la différence entre le temps de trajet al- ler et retour et l'intervalle choisi entre les deuxième et troisième instants. Si le temps de commutation t4 est choisi de sorte que l'impul- sion circulante n'est pas proche de la première cellule de Pockels 32 à cet instant, la forme temporelle de l'impulsion de sortie est complète- ment déterminée par la commutation de la deuxième cellule de Pockels 40. En conséquence, on commute la deuxième cellule de Pockels 40 à une vitesse suffisamment élevée, tandis que la première cellule de Pockels 32 a seulement besoin d'être plus rapide que le temps de trajet aller et retour de cavité. Il existe beaucoup de variantes de ce type de résonateur. Par exemple, la deuxième cellule de Pockels peut être placée n'importe o dans le résonateur. Le déchargement de cavité peut être accompli par n'importe laquelle des deux cellules de Pockels. La deuxième cellule de Pockels peut même être éliminée et remplacée par la première cel- lule de Pockels si la tension de la première cellule de Pockels est soit réduite à zéro soit augmentée jusqu'à la valeur de demi-onde entre les deuxième et troisième instants, puis rétablie à la valeur de quart d'on- de au troisième instant. La figure 4 illustre un autre mode de réalisation du résona- teur à injection intracavité, déclenché et à décharge de cavité désigné par 44, servant à produire de courtes impulsions de faisceau laser de durée fixe. La figure 5 en est le chronogramme correspondant. Dans ce mode de réalisation, le milieu à gain 24 est situé dans la première branche A entre le premier miroir 26 et la deuxième cellule de Pockels 40, une deuxième branche B étant définie entre la cellule de Pockels et le deuxième miroir 28, le polariseur 38 étant dis- posé entre les deux. Dans cette configuration, la deuxième branche B peut être relativement plus courte en longueur pour obtenir une impul- sion de sortie correspondante de courte durée dont l'amplitude vaut deux fois cette longueur divisé par la vitesse de la lumière. Ce mode de réalisation est possible parce que le milieu à gain 24 fonctionne aussi bien en polarisation linéaire horizontale que verticale. Comme dans le premier mode de réalisation illustré en figure 1, on réalise une synchronisation adaptée du déchargement de cavité afin que les temps de montée et de descente de l'impulsion laser de sortie soient complètement déterminés par la vitesse de commutation de la deuxième cellule de Pockels 40. La cavité peut être déchargée par l'une ou l'autre des cellules de Pockels 32, 40. Dans le résonateur 44 illustré en figure 4, la décharge est de préférence effectuée par la première cellule de Pockels 32 au troisième instant t3. Dans ce cas, le retour à la tension nulle de la deuxième cel- lule de Pockels 40 au quatrième instant t4 n'est pas critique. Si la décharge est accomplie avec la deuxième cellule de Poc- kels 40, les rôles des troisième et quatrième instants t3 et t4 sont échangés. On peut faire fonctionner le résonateur 44 avec une seule cel- lule de Pockels, auquel cas la première cellule de Pockels 32 est élimi- née, la lame quart d'onde 36 passe de l'autre côté du milieu à gain 24 adjacent à la deuxième cellule de Pockels 40, et la tension aux bornes de la deuxième cellule de Pockels vaut zéro avant le premier instant t1, la tension de quart d'onde entre les premier et deuxième instants t1 et t2, la tension de trois quarts d'onde entre les deuxième et troisième in- stants t2 et t3, et de nouveau la tension quart d'onde au troisième in- stant t3 pour décharger la cavité. La transition pour la décharge doit se produire lorsque l'impulsion circulante est dans la première branche A du résonateur. Après décharge de l'impulsion, la tension aux bornes de la cellule de Pockels 40 peut revenir à zéro avec une synchronisation non critique. Alors qu'un système laser classique de traitement par choc basé sur la décharge de cavité donne une énergie d'impulsion d'environ joules par impulsion, les systèmes divulgués dans les figures 1 et 4 peuvent être prévus pour générer une impulsion 14 ayant une énergie substantiellement moindre comprise dans un intervalle allant d'environ 0, 01 joule à environ 10 joules. Ceci peut être réalisé en utilisant un milieu à gain 24 à plaque plutôt qu'un milieu à gain à barreau. Correspondant à ce faible besoin en énergie d'impulsion, une fluence appropriée peut être comprise par exemple dans l'intervalle al- lant d'environ 0,05 joules par centimètre carré à environ 40 joules par centimètre carré pour une impulsion laser ayant une surface effective d'un quart de centimètre. Des rendements supplémentaires et un coût réduit peuvent être obtenus en utilisant un milieu à gain 24 à plaque sous la forme classique de Nd:YAG (néodyme/Yttrium Aluminium Garnet). Etant donné que ce type de milieu à gain de laser a un potentiel de stockage d'énergie limité, on lui associe de préférence une amplification supplé- mentaire. Par exemple, la figure 1 illustre un amplificateur supplémen- taire 46 aligné optiquement entre le polariseur 38 et la cible 16 pour amplifier l'impulsion laser 14 provenant du résonateur 22 pour accroî- tre son énergie. L'amplificateur 46 peut être de n'importe quelle confi- guration connue, y compris un ou plusieurs amplificateurs. On fait passer de préférence l'impulsion laser amplifiée à tra- vers des optiques appropriées 48 disposées en alignement optique en- tre l'amplificateur 46 et la cible 16 pour focaliser l'impulsion ampli- fiée contre le revêtement 18 de la cible. Les optiques 48 peuvent pren- dre toute forme classique, y compris des objectifs de focalisation et des miroirs pliants selon les besoins pour diriger l'impulsion laser 14 dans une surface de tache suffisamment petite sur le revêtement ablatif 18 pour le processus de traitement par choc laser. De cette façon, le résonateur de base 22 peut être dimension- né et configuré pour émettre l'impulsion laser 14 initialement avec une énergie allant jusqu'à environ un joule, et l'amplificateur 46 est dimen- sionné et configuré pour amplifier l'impulsion émise jusqu'à une éner- gie substantiellement supérieure à 0,01 joule et jusqu'à environ 10 jou- les par exemple. Cette combinaison utilise un oscillateur 22 à déchar- ge intracavité relativement simple et peu coûteux avec un milieu à gain 24 à plaque Nd:YAG pour produire initialement les impulsions la- ser de courte durée à la limite de sa capacité en énergie. Les impulsions laser courtes correspondantes donnent une puissance crête par impulsion relativement grande et sont amplifiées de manière appro- priée dans l'amplificateur 46 de deuxième étage avant de heurter le re- vêtement ablatif 18. Le revêtement ablatif 18 subit alors une impulsion laser à hautes énergie et puissance de crête et de durée d'impulsion relative- ment faible qui couple de manière plus efficace l'énergie de l'impul- sion au revêtement ablatif et au plasma résultant pour traiter de maniè- re effective la cible 16. De cette manière, un système laser à puissance moyenne relativement faible peut être utilisé au lieu d'un système la- ser à puissance moyenne élevée pour effectuer un traitement par choc laser avec un rendement augmenté. La puissance plus faible du résona- teur 22 et les courtes durées d'impulsion ont un effet synergique en permettant un taux de répétition relativement élevé qui n'est pas possi- ble avec les lasers pulsés de haute puissance. La capacité de traitement du système laser est par conséquent supérieure à celle permise avec un système de traitement basé sur un laser de grande puissance. Au vu de la plage donnée à titre d'exemple de durées d'impul- sion utilisables pour le traitement par choc laser, le type d'oscillateur laser sera choisi de façon à maximiser les performances du système. Pour les impulsions les plus courtes, on préférera un oscillateur à mo- de verrouillé avec extraction d'impulsion à décharge par cavité ou déclen- ché. Pour une durée d'impulsion intermédiaire, on préférera un oscillateur injecté en intracavité, déclenché et à décharge par cavité. Enfin, pour des impulsions de plus longue durée, on préfère un oscillateur déclen- ché. Ces options sont représentées de manière schématique en figure 2. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement par choc laser d'une cible (16) pour développer, au niveau d'une surface de ladite cible, une contrainte ré- siduelle de compression, caractérisé en ce qu'il comprend le fait de: diriger contre un revêtement ablatif (18) appliqué sur ladite cible (16) une impulsion (14) de faisceau laser ayant une fluence, une durée et une puissance de crête correspondante appropriées pour enle- ver ledit revêtement (18) afin d'y créer un plasma (42) et une onde de choc; confiner ledit plasma en une position adjacente à ladite cible pour déformer plastiquement ladite cible (16) par ladite onde de choc pour y développer ladite contrainte résiduelle de compression; et ladite impulsion ayant une durée inférieure à dix nanosecon- des et une puissance de crête correspondante pour accroître le rende- ment de couplage entre ladite impulsion et ledit plasma. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus le fait de diriger de manière répétitive un train des- dites impulsions (14) contre une surface dudit revêtement cible (18) à un taux de répétition supérieur à une impulsion par seconde. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le- dit taux de répétition monte jusqu'à environ cent cycles par seconde. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la- dite durée d'impulsion est supérieure à environ 0,01 nanosecondes. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la- dite durée d'impulsion n'est pas supérieure à environ cinq nanosecon- des. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la- dite impulsion a une énergie comprise dans un intervalle allant d'envi- ron 0,01 joule à environ dix joules. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la- dite fluence est comprise dans l'intervalle allant d'environ 0,05 joules par centimètre carré à environ quarante joules par centimètre carré. 8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le- dit oscillateur (22, 44) comprend un milieu à gain (24) à plaque. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la- dite plaque (24) comprend du Nd:YAG. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend de plus le fait: d'amplifier ladite impulsion (14) provenant dudit résonateur (22); et de focaliser ladite impulsion amplifiée contre ledit revête- ment cible (18). 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le- dit résonateur (22) est dimensionné pour émettre ladite impulsion (14) avec une énergie allant jusqu'à environ un joule, et ledit amplificateur est dimensionné pour amplifier ladite impulsion émise. 12. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le- dit train d'impulsions provient d'un oscillateur (22, 44) injecté en in- tracavité, déclenché et à décharge de cavité. 13. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le- dit train d'impulsions provient d'un oscillateur à mode verrouillé et dé- chargé par cavité. 14. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le- dit train d'impulsions provient d'un oscillateur à mode verrouillé et dé- clenché.