Brevet FR2830347A1 — publié le 20030404

étant sensiblement symétriques entre elles. L'invention concerne un dispositif de conversion de fréquence d'une fréquence de base d'un laser dans d'autres fréquences, comportant des cristaux optiquement non linéaires disposés l'un derrière l'autre, dont un premier cristal est prévu pour produire une première nouvelle fréquence et un deuxTème cristal pour produire une deuxième nouvelle fréquence par mixage de fréquences, et une paire de rayons laser, produite dans le premier cristal, comporte des rayons laser aux polarisations perpendiculaires l'une à l'autre, dont un, en tant que rayon laser polarisé de manière exceptionnelle, est soumis au phénomène "walk-off" dans l'un des o deux cristaux optiquement non linéaires. Des dispositifs de ce type, qui exploitent des processus optiques non linéaires pour la conversion de fréquences, sont utilisés en particulier dans des lasers à solide, comme par exemple dans la publication de B. Ruffing, A. Nehel, R. Wallenstein, "High-power picosecond Lib3Os optical parametric oscillators tunable in the blue spectral range", Appl. Phys. B72, 137-149 (2001). Les lasers à solide de ce type à fréquence quadruplée se sont révélés particulièrement avantageux pour produire un rayonnement laser aux longueurs d'onde dans le domaine spectral visible (VIS) ou ultraviolet (UV). Des processus caractéristiques de conversion de fréquence sont constitués par la production des 2ème harmoniques (second harmonic generation, SHG) dans laquelle la fréquence du rayonnement laser est doublée, la longueur d'onde est donc divisée par deux, et par la génération de la fréquence d'addition (sum frequency generation, SFG) de deux rayons laser. Ces processus optiques non linéaires (processus NLO) sont fréquemment utilisés dans des lasers à solide dont les fréquences correspondent à une longueur d'onde d'émission dans l'infrarouge proche d'un ordre de 1 m. Par exemple un laser Nd:IVO4 émet à une longueur d'onde de base (longueur d'onde fondamentale) de \ = 1 064 nm. Les processus LNO sont particulièrement efficaces lorsque le laser de sortie émet une impulsion ou un train d'impulsions avec une puissance s de pointe d'un ordre de quelques kW. Des méthodes usuelles de génération d'impulsion, telles que le déclenchement et le couplage de modes sont suffisamment connues de l'homme de l'art. Ceci s'applique aussi à l'adaptation de phase qui est une condition nocessaire à des conversions efficaces de fréquence. Elle s'obtient généralement par des orientations o particulières du cristal non linéaire biréfringent et/ou par le choix d'une température appropriée du cristal, et fait que les vecteurs d'onde de trois ondes concernées satisfont à la condition k3 = k + k2 (pour SHG, on a k3 = 2k). En raison des propriétés biréfringentes du cristal, la direction du flux d'énergie (la direction du vecteur de Poynting s) de l'onde polarisée de s manière extraordinaire (e) ne concide pas avec celle du vecteur d'onde k. L'énergie de l'onde polarisce de manière extraordinaire s'éloigne suivant l'angle dit de "walk-off" de l'onde polarisée de manière ordinaire (o). A l'extrémité du cristal, deux rayons laser sont séparés de la distance 6, ils présentent un effet "walk-off" spatial. Ce phénomène se produit dans tous o les cristaux non linéaire s optiquement dans le squels l 'adaptation de phase s'effectue de manière critique (Critical Phasematching CPM). C'est ainsi que dans le cas de l'adaptation de phase critique pour la SHG et la troisième harmonique (THG) dans un cristal LBO, l'onde de base ( = 1 064 nm) est polarisée de manière ordinaire, tandis que le s rayonnement à fréquence doublée (72 = 532 nm) est polarisé de manière extraordinaire, ce qui fait que l'interaction des ondes n'est plus garantie sur toute la longueur du cristal; l'efficacité de la conversion diminue et il se produit des déformations indésirables du profil spatial du rayon. C'est pourquoi on s'efforce de trouver des solutions techniques à l'aide desquelles on peut réduire le walk-off ou le compenser. L'adaptation de phase non critique dans laquelle ce phénomène "walk-off" n'apparâît pas et qui présente de nombreux avantages par rapport à l'adaptation de phase critique, convient particulièrement bien. Ces avantages sont une grande efficacité de la conversion, l'insensibilité à l'égard des basculements d'angle ainsi que l'obtention de la symétrie radiale et de la qualité du rayon même dans le rayon laser polarisé de manière extraordinaire qui est produit. o En outre, avec un même taux de conversion que dans le cas de l'adaptation de phase critique, des sections plus grandes des rayons sont possibles avec un cristal d'autant plus long, ce qui minimise les problèmes liés aux hautes densités de puissance, telles que la destruction de couches anti - refl et. s S'il est vrai que l'adaptation de phase non critique ne peut s'obtenir que pour un nombre limité de cristaux non linéaires optiquement et pour des longueurs d'onde déterminées des rayons laser inter-agissant, il existe toutefois aussi dans la pratique des solutions qui peuvent être bien exploitées, telles que par exemple le cristal LBO avec lequel on peut avoir o un doublement de la fréquence de l'onde de base de 1064 nm pour une température du cristal d'environ 150 C. En revanche, l'adaptation de phase non critique ne peut être exploitée pour le triplement (THG) de la fréquence laser. Etant donné qu'ici l'adaptation de phase critique est inévitable, on a déjà décrit différents s dispositifs pour compenser le walk-off. Par le document US 5 047 668, on conna^t un oscillateur paramétrique optique pour la compensation de l'effet "walk-off", qui contient, pour un seul et même processus linéaire, une paire de cristaux non linéaires identiques le long de l ' axe du résonateur, dont l es axe s optiques forment un angle de 26), l'angle, en tant qu'angle entre la direction de propagation du rayon laser (axe du rayon laser) et l'axe optique, étant orienté positivement dans le premier cristal et en revanche négativement s dans le deuxième cristal. Le walk-off dans le premier cristal est compensé par celui le deuxième cristal. Dans une succession de processus non linéaires différents, tels que par exemple la production des deuxièmes harmoniques avec la formation consécutive d'une fréquence d'addition, cette solution ne peut toutefois être o appliquée. Le document US 5 835 513 décrit un laser à déclenchement avec cristaux non linéaires disposés de manière externe au résonateur, dont un premier cristal est prévu pour produire les deuxièmes harmoniques et un deuxième cristal pour produire les troisièmes harmoniques. Les deux s cristaux sont adaptés en phase de manière critique et sont orientés de façon que le walk-off dans le premier cristal soit compensé par celui dans le deuxième cristal. L'enseignement du document US 5 047 668 est étendu à deux cristaux non linéaires et processus de type différent. L'adaptation de phase critique du premier cristal par rapport à une adaptation de phase non critique est désavantageuse. Par ailleurs, par le document US 5 384 803, on sait utiliser un agencement constitué de deux cônes optiques entre les deux cristaux non linéaires à l'aide duquel on peut modifer la séparation entre deux rayons de longueur d'onde différente. Avec un agencement de ce type il est certes possible de réunir à nouveau les rayons séparés dans l'espace à la sortie du premier cristal, du fait du walk-off, pour concevoir de manière plus efficace la formation suivante de la fréquence d'addition, mais la solution proposée nécessite une place considérable du fait des propriétés de dispersion relativement faibles des cônes optiques. Si par exemple, l'onde de base ( = 1064) et la deuxième harmonique (72 = 532) sont séparces de 150 m (valeur caractéristique selon un cristal (SHG), un cône de 3 ne provoque leur réunion qu'après environ 25 cm. Enfin, par B. Ruffing, A. Nebel, R. Wallenstein, "High-power picosecond Lib3Os optical parametric oscillators tunable in the blue spectral range", Appl. Phys. B72, 137-149 (2001), on sait ajuster séparément les rayons qui parviennent sur le cristal non linéaire avec une polarisation orthogonale (o et e), et les réunir à nouveau après une o séparation précédente due au walk-off. Tandis que le réglage du recouvrement spatial optimal s'effectue au moyen de miroirs, pour le recouvrement optimal dans le temps, il est prévu un parcours de ralentissement constitué de diviseurs de rayons et de miroirs. De cette façon, on peut compenser en principe aussi bien le walk-off s spatial que le walk-off "temporel", mais avec cet inconvénient d'une complexité considérable du matériel du fait des nombreux composants optiques qui provoquent en outre des pertes de puissance par suite des miroirs dichroques utilisés, et exigent une place relativement grande ainsi qu'une complexité accrue pour l'ajustement et la stabilité des composants o optomécaniques. Outre le walk-off spatial décrit jusqu'ici, il se produit pendant la conversion de fréquence d'impulsions laser ultracourtes avec des durées d'impulsion d'un ordre de quelques picosecondes et au-dessous, un autre phénomène sous la forme d'un décalage dans le temps entre les diverses :s impulsions à superposer, que l'on peut désigner par walk-off temporel et qui se répercute également négativement sur l'efficacité de la conversion. Cet effet se manifeste lorsque la longueur des impulsions atteint un ordre de grandeur pour lequel différentes vitesses de groupe des impulsions de lumière interagissant, dont la longueur d'onde et la polarisation sont différentes, génent la superposition des impulsions et provoquent une séparation. Seul l'agencement de la dernière publication citée est en partie en s mesure de compenser ce décalage dans le temps par le parcours de ralentissement intégré, tandis que les documents US 5 047 668, US 5 835 513 et US 5 384 803 ne conviennent pas à ceci. L'invention a donc pour but d'accro^tre encore l'efficacité de la conversion dans des processus non linéaires successifs avec une complexité o réduite du matériel et de l'ajustement et un agencement compact peu encombrant, et d'exploiter à cet effet aussi les avantages de l'adaptation de phase non critique. Suivant l'invention, ce but est atteint avec un dispositif du type précité en ce qu'entre les deux cristaux optiquement non linéaires est s disposé un cristal biréfringent traversé par la paire de rayons, dans lequel on évite des propriétés optiques non linéaires, ce qui fait que la paire de rayons laser sort du cristal biréfringent avec des fréquences inchangées, et en ce que le laser à polarisation exceptionnelle est soumis dans le cristal biréfringent à un walk- off qui est de s ens oppo sé à celui se produisant dans l'un des deux cristaux. Pour éviter les propriétés optiques non linéaires, on peut utiliser des matériaux biréfringents dans lesquels cette propriété ne se manifeste pas. Mais on peut utiliser aussi des cristaux dans lesquels les propriétés non linéaires sont volontairement supprimées par une orientation sélectionnée de l'axe des cristaux. Avec l'invention on dispose d'un élément optique extrêmement peu encombrant qui, sous la forme d'une mince plaquette de cristal biréfringent, convient, en raison de différences de l'indice de réfraction, à la compensation aussi bien du walk-off spatial que du temporel. Les deux cristaux linéaires peuvent ainsi être disposés très près l'un de l'autre. Méme si dans certaines circonstances un élément de reproduction est nécessaire pour la focalisation dans le deuxième cristal non linéaire, l'ensemble du s dispositif peut encore étre maintenu compact. L'invention a encore pour objet un laser à solide avec cristaux optiquement non linéaires disposés de manière externe au résonateur pour la conversion d'une fréquence de base d'un laser dans d'autres fréquences, dont un premier cristal est prévu avec adaptation de phase non critique pour o produire une première nouvelle fréquence et un deuxTème cristal avec adaptation de phase critique pour produire une deuxième nouvelle fréquence par mixage de fréquences, une paire de rayons laser produite dans le premier cristal comportant des rayons laser aux polarisations perpendiculaires l'une à l'autre dont un en tant que rayon laser polarisé de s manière exceptionnelle est soumis à un effet walk-off dans le deuxième cristal. Entre les deux cristaux optiquement non linéaires est disposé un cristal birétringent traversé par la paire de rayons, dans lequel on évite des propriétés optiques non linéaires, ce qui fait que la paire de rayons laser sort du cristal biréfringent avec des fréquences inchangées, et que le laser à o polarisation exceptionnelle est soumis dans le cristal biréfringent à un walk-off qui est de sens opposé à celui se produisant dans l'un des deux cristaux. Dans une autre forme de réalisation, un cristal optiquement non linéaire en phase de manière non critique forme avec un cristal de s correction biréfringent un dispositif optique compact pour la production hautement efficace d'une nouvelle fréquence à partir d'une fréquence de base qui, avec la fréquence de base, convient à un retraitement optique non linéaire, par le fait que les deux rayons laser sortant à des fréquences inchangées présentent l'un par rapport à l'autre, en raison de propriétés de propagation différentes dans le cristal biréfringent, un décalage spatial, et dans le cas d'impulsions suffisamment courtes, également un décalage temporel qui peuvent être réglés efficacement. L'efficacité de la conversion dans le retraitement non linéaire consécutif peut être sensiblement accru avec un dispositif de ce type. Dans une autre forme de réalisation du dispositif, il s'agit d'un dispositif de mixage de fréquences avec des rayons laser colinéaires aux polarisations perpendiculaires l'une à l'autre et comportant un cristal non o linéaire optiquement dans lequel l'un des deux rayons laser, en tant que rayon polarisé de manière extraordinaire, est soumis à un walk- off. Devant le cristal non linéaire optiquement, dans lequel a lieu un type d'interaction II, est placé un cristal de correction du walk-off biréfringent, traversé par les rayons laser. Etant donné que le cristal de correction ne possède pas de s propriétés non linéaires optiquement, les rayons laser ressortent de ce cristal avec des fréquences inchangées et présentent, en raison de propriétés de propagation différentes dans le cristal biréfringent, un décalage les uns par rapport aux autres, efficacement réglable dans l'espace et dans le temps, avec lequel s'effectue une correction du walk-off dans le cristal de mixage o de fréquences. Le cristal biréfringent peut être prévu pour compenser le walk-off spatial et temporel de rayonnements laser pulsés, ou uniquement pour compenser le walk-off spatial ou le walk-off temporel. Le décalage réciproque des deux rayons laser, déterminé par le walk s off spatial, à la sortie du cristal optique biréfringent, peut être réglé, par le choix du matériau cri stallin, de l 'angle entre l ' axe optique du cristal et la direction de propagation des rayons laser ainsi que du trajet optique, de manière qu'un recouvrement maximal des rayons se produise dans le cristal de mixage de fréquences. Une forme de réalisation avantageuse de l'invention prévoit de régler le décalage, avec lequel les deux rayons laser ressortent du cristal optique biréfringent et entrent dans le cristal de mixage de fréquences, approximativement égal au décalage qui est produit pour ces rayons laser dans le cristal de mixage de fréquences. Si le cristal biréfringent n'est prévu que pour compenser un effet de walk-off temporel, le cristal biréfringent doit être constitué d'une matière o avec une vitesse de groupe différente pour les deux rayons laser, et doit présenter un trajet optique avec lequel une différence de durce pour les deux impulsions de rayons laser à superposer dans le cristal de mixage de fréquences, est compensée. Enfin, en fonction de l'effet recherché de ralentissement ou s d'accélération des impulsions, le cristal optique biréfringent peut étre à un axe négatif ou positif. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l 'aide de des sins schématiques qui montrent: Fig. 1: un schéma-bloc pour une source de rayon laser avec o conversion de fréquence externe au résonateur, fig. 2: un premier exemple de réalisation de l'unité de conversion de fréquence selon l'invention, fig. 3: le cristal biréfringent pour compenser le waLk- off spatial et temporel, s fig. 4: des courbes montrant la dépendance du walk-off à l'égard de l'angle () pour cristaux biréfringents de longueur différente. fig. 5: un deuxième exemple de réalisation de l'unité de conversion de fréquence selon l'invention. Le dispositif montré sur la fig. 1 concerne une source de rayons laser avec triplement de la fréquence externe au résonateur (third harmonic generation THG), en particulier un laser pulsé sous la forme d'un laser solide UV avec un cristal laser Nd:YVO4, qui peut étre utilisé par exemple pour éclairer et percer des plaquettes de circuits imprimés, couper des tranches de silicium ou pour la stéréolithographie. Dans ces domaines d'application précisément, les conditions requises pour la source de rayons o laser en ce qui concerne la puissance, l'efficacité de la production de UV, la qualité des rayons et la durée de vie, sont particulièrement élevées. Le triplement de la fréquence d'un laser Nd:YVO4 s'effectue habituellement par SHG dans le domaine vert (72 = 532 nm) puis SFG du rayonnement laser vert avec la fréquence de base restante. La troisième s harmonique ainsi formoe a une longueur d'onde de \3 = 355 nm. Un rayonnement laser partant d'un oscillateur laser 1, qui peut fonctionner avec déclenchement ou avec couplage de modes, de fréquence de base 2 du laser, est avantageusement amplifié dans un amplificateur laser 4, après passage à travers un isolateur optique 3. Le facteur o d'amplification peut être choisi par un dimensionnement approprié de manière que la conversion consécutive de la fréquence dans une unité de conversion de fréquence 5 s'effectue de manière particulièrement efficace ou que la puissance UV nocessaire à l'application considérée soit atteinte. L'unité de conversion de fréquence 5, disposée de manière externe au résonateur, est constituée d'une unité 6 destinée à produire la deuxième harmonique 7 avec un premier cristal C non linéaire optiquement et une unité 8 destinée à produire la troisième harmonique 9 avec un deuxième cristal C2 non linéaire optiquement. Des miroirs dichroïques appropriés ou des éléments de dispersion 10 séparent le rayonnement de la troisième harmonique 9 de la fréquence de base 2 restante du laser et de la deuxième harmonique 7. Selon la fig. 2, l'unité de conversion de fréquence 5 contient deux s cristaux LBO (triborate de lithium, LiB3O5) pour les deux cristaux C et C2 non linéaires optiquement. Tandis que le cristal C avec adaptation de phase non critique possède une orientation C) = 90 et 43 = 0 pour une température d'adaptation de phase d'environ 150 C, le cristal C2 avec (9 43 , P = 90 est adapté en phase de manière critique à la température ambiante. Les rayons laser de fréquence de base 2 et de la deuxième harmonique 7 sont polarisés perpendiculairement les uns aux autres et sortent du cristal C de manière colinéaire, en raison de l'adaptation de phase non critique. Le rayon laser initial polarisé de manière ordinaire dans le présent exemple de réalisation et la deuxième harmonique polarisée de manière extraordinaire se superposent dans le deuxième cristal C2 non linéaire optiquement et produisent, par interaction non linéaire, la troisième harmonique 9. o Avant toutefois que ne se produise l'interaction non linéaire, les deux rayons laser 2 et 7 traversent un cristal 11 biréfringent qui est disposé, pour compenser un walk-off spatial et un walk-off temporel pour le cristal C2, entre les deux cristaux non linéaires C et C2, de sorte que l'on obtient une longueur d'interaction plus grande dans le cristal C2. Le cristal 11, soit est orienté de telle sorte que les deux rayons laser 2 et 7 ne soient soumis à aucune conversion de fréquence non linéaire et ressortent du cristal 11 avec des fréquences inchangées. Le cristal 11 est toutefois disposé de manière que le rayon laser polarisé de façon extraordinaire, ici la deuxième harmonique 7, subisse un walk-off et soit dévié suivant un angle de walk off p par rapport à la direction de propagation du rayonnement laser de fréquence de base 2, ce qui fait que le rayon laser polarisé de manière ordinaire et le rayon laser polarisé de manière extraordinaire sortent avec une distance ô du cristal 11 biréfringent. Cette situation est représentée sur la fig. 3 pour un cristal biréfringent à un axe négatif avec k pour le vecteur d'onde, o pour le rayon laser polarisé de manière ordinaire, e pour le rayon laser polarisé de manière extraordinaire, () pour l'angle entre l'axe optique Z du cristal 11 sur lequel le rayon ordinaire et le rayon extraordinaire o possèdent le même indice de réfraction et avec la direction de propagation z du rayonnement laser le long de l'axe de rayonnement. L'action de compensation du walk-off spatial par le cristal 11 est illustrée par la courbe en pointillés d'un rayon laser 7' polarisé de manière extraordinaire. Une séparation immédiate des deux rayons laser conduirait, s sans la compensation, à une longueur d'interaction réduite. Les déviations dirigées en sens contraire du rayon laser 7 polarisé de manière extraordinaire dans le cristal 11 et le cristal non linéaire C2 compensent en revanche cet effet de la manière représentée. Le rayon laser polarisé de manière ordinaire et le rayon laser polarisé de manière extraordinaire se coupent à peu près au milieu du cristal C2, pour la distance produite dans le présent exemple. Cette compensation n'est pas limitée au fonctionnement par impulsions du laser, mais des processus optiques non linéaires sont particulièrement efficaces si le rayonnement laser avec la fréquence de base présente une forme pulsée avec une puissance de pointe de l'ordre de quelques kW. Dans chaque cas, ce mode de compensation est avantageux aussi bien pour les impulsions de quelques nanosecondes d'un laser à déclenchement que pour des impulsions de quelques picosecondes d'un laser avec couplage de modes. Si les impulsions sont d'un ordre de quelques picosecondes ou d'un ordre inférieur, il se produit, en plus de l'effet de walk-off spatial, un autre effet pour lequel les impulsions du rayon laser polarisé de manière ordinaire présentent un décalage dans le temps par rapport à celles du rayon laser polarisé de manière extraordinaire, ce qui peut être désigné par walk- off temporel. Ceci est illustré par le mode de représentation en pointillés d'une impulsion 7" qui est décalée par rapport à une impulsion 2'. Cet effet, o qui se produit déjà dans le premier cristal non linéaire C, se retrouve aussi dans le deuxième cristal non linéaire C2 et peut également être compensé, à l'aide du cristal 11 biréfringent, par décalage dans le temps de l'impulsion 7" par rapport à l'impulsion 2'. Dans le cas présent de deux cristaux LB O. l'impulsion de la s deuxième harmonique se déroule plus lentement dans les deux cristaux non linéaires C et C2 que l'impulsion de la fréquence de base du laser. C'est pourquoi l'impulsion 7" présente, en raison des propriétés particulières de biréfaction du cristal 11 et de la vitesse de groupe supérieure qui en résulte, de l'impulsion de la deuxième harmonique par rapport à l'impulsion de la o fréquence de base, l"'avance" correspondante par rapport à l'impulsion 2'. Dans une autre forme de réalisation préférce, le cristal 11 biréfringent est réalisé de manière à provoquer exclusivement une influence dans le temps sur les impulsions, telle que par exemple un ralentissement pour les impulsions du rayon laser polarisé de manière extraordinaire par s rapport à celles du rayon laser polarisé de manière ordinaire, mais pas un walk-off spatial. Cette possibilité de réglage est particulièrement intéressante si le deuxième cristal non linéaire C2 est adapté en phase de manière non critique, comme le premier cristal. Le cristal biréfringent 11 et son action, en combinaison avec les deux cristaux non linéaires C et C2 sont décrits plus en détail à l'exemple de la production de la troisième harmonique (THG, 355 nm) pour un laser Nd:YVO4, à partir d'un rayonnement laser infrarouge de base (1064 nm) et s une deuxième harmonique (SHG, 532 nm), dérivée de ce rayonnement par doublage de la fréquence, à l'aide de deux cristaux LBO. Le tableau contient des indications concernant l'angle de walk-off p et la différence de vitesse de groupe réciproque (group velocity mismatch) GVMRGR comme critère de la séparation des impulsions de lumière du o rayonnement laser de base infrarouge et du rayonnement vert à fréquence double. Ce dernier est défini par GVM/R GR = (I/VIR-I/VGO v est ici la vitesse de groupe; le signe négatif de GVMR GR signifie que l'impulsion verte est en retard par rapport à l'impulsion infrarouge SHG avec cristal LBO THG avec cristal LBO c et adaptation de C2 et adaptation de phase non critique phase critique Angle de 0 9,32 walk-off (p/mrad) VMR GR/(pS/mm) -0,044 -0,107 Pour les longueurs caractéristiques des cristaux LBO C et C2 d'environ 10 à 20 mm, l'impulsion verte accumule ainsi un retard d'environ 1.5 à 3 ps par rapport à l'impulsion infrarouge. Le walk-off spatial éC2 à la o sortie du cristal LBO c2 est d'environ 95 à 190 m. Le cristal biréfringent 11 doit provoquer, en tant que compensateur du walk-off spatial C2 lui-méme survenant dans le cristal LBO C2, un walkoff spatial d approximativement de méme valeur. Une séparation de éC2 /2 du rayon laser polarisé de manière extraordinaire et du rayon laser s polarisé de manière ordinaire est par exemple avantageuse aussi, mais la valeur optimale dépend de conditions concrètes, telles que le diamètre du rayon laser et la puissance d'impulsion. Dans chaque cas d'application, cette valeur peut être déterminée de manière expérimentale, un coeffcient optimal de conversion devant servir de critère. o Si le cristal biréfringent 11 doit compenser en méme temps, outre le walk-off spatial, également le walk-off temporel, il faut, outre le choix d'une matière biréfringente transparente convenant aux deux longueurs d'onde avec R na (nO indice de réfraction pour le rayonnement laser polarisé de manière ordinaire, ne = ne (() = 90 ) indice de réfraction pour le rayonnement laser polarisé de manière extraordinaire). Dans le cas d'un rapport inverse des vitesses de groupe (vO d'addition \ = 1535, \2 = 1064 \3 = 628,5 nm) du fait que v O cela est suffsant dans l'interaction d'impulsions relativement longues de l'ordre des nanosecondes, le cristal biréfringent 2 peut être à un axe négatif ou positif. Selon le présent exemple de réalisation, on utilise pour le cristal biréfringent 11 un cristal de calcite à un axe négatif qui est transparent pour les deux longueurs d'onde (532 nm, 1064 nm). Pour la calcite, on a en outre n0= 1,6629, ne= 1,4885 et GVMR GR= 0,5 ps/mm. Pour le dimensionnement du cristal biréfringent 11 on a recours aux s courbes contenues sur la fig. 4 pour le walk-off spatial à la sortie du cristal de calcite en fonction de l' angle () pour quatre longueurs différentes du cristal. Si pour une efficacité optimale de la conversion, on a besoin d'un walkoff spatial = 100 m, entre en ligne de compte par exemple un o cristal avec L = 2 mm et E) 75 ou L = 3 mm et () 80 , L = 4 mm et G) 83 . Mais si en même temps, on veut obtenir une action dans le temps bien déterminée sur les impulsions, en particulier le ralentissement des impulsions du rayon laser polarisé de manière extraordinaire pour s compenser le walk-off temporel, on définit L; si par exemple la durée de l'impulsion verte est plus courte de 1,5 ps que celle de l'impulsion infrarouge, on choisira pour le présent exemple une longueur du cristal de L = 3 mm. Un autre exemple de réalisation prévoit, selon la fg. 5, pour l'unité o de conversion de fréquence 5 deux cristaux optiquement non linéaires C3 et C4 dont le premier cristal C3 est adapté en phase critique et le deuxième cristal C4 est adapté en phase de manière non critique. Les rayons laser de fréquence de base 2 et de la deuxième harmonique 7 sont polarisés perpendiculairement les uns aux autres, le s rayon laser polarisé de manière extraordinaire de la deuxième harmonique 7 subissant un walk-off en raison de l'adaptation de phase critique et le cristal C3 sortant avec un décalage par rapport au rayon laser de fréquence de base 2. L'effet non représenté du walk-off temporel agit de la même manière que déjà décrit. Pour l'interaction optimale dans le deuxième cristal C4 optiquement non linéaire, on dispose entre les deux cristaux C3 et C4 un cristal biréfringent 12 pour la compensation du walk-off spatial et du walk off temporel dans le cristal C3. Le cristal biréfringent 12 présente à son tour cette composition de matière, o il est disposé orienté de manière que les deux rayons laser 2 et 7 ne soient soumis à aucune conversion de fréquence non linéaire, et ressortent du cristal 12 avec des fréquences inchangées. Le cristal 12 est toutefois disposé de manière que le rayon laser polarisé de o façon extraordinaire, ici la deuxième harmonique 7, subisse un walk-off spatial dans le sens opposé à celui dans le premier cristal C3, ce qui fait que les deux rayons laser sortent coaxialement du cristal biréfringent 12. Pour la compensation du walk-off temporel, les impulsions, non représentées ici, sont décalées dans le temps à l'aide du cristal biréfringent 12 de manière s que dans le cristal C4 une interaction non linéaire optimale soit possible. L'invention n'est évidemment pas limitée aux exemples de réalisation décrits. C'est ainsi que peuvent s'effectuer des conversions dans d'autres fréquences et avec d'autres cristaux. La conversion de fréquence non linéaire de deux rayons laser, dont un subit un walk-off dans l'un des o cristaux, est essentielle à l'invention. Le cristal biréfringent peut être constitué aussi d'autres matières, et l'on peut citer à titre d'exemple le cristal oc-BBO. L'utilisation d'optiques de focalisation supplémentaires est possible aussi. Les modifications nécessaires ici peuvent être entreprises dans les règles et ne restreignent pas l'exploitation de l'idée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de conversion de fréquence d'une fréquence de base d'un laser dans d'autres fréquences comportant des cristaux optiquement non linéaires disposés l'un derrière l'autre, dont un premier cristal est prévu pour produire une première nouvelle fréquence et un deuxième cristal pour produire une deuxième nouvelle fréquence par mixage de fréquences, et une paire de rayons laser, produite dans le premier cristal, comporte des o rayons laser aux polarisations perpendiculaires l'une à l'autre, dont un, en tant que rayon laser polarisé de manière extraordinaire, est soumis à un effet walk-off dans l'un des deux cristaux optiquement non linéaires, caractérisé en ce qu'entre les deux cristaux optiquement non linéaires (C, C2) est disposé un cristal biréfringent (11) traversé par la paire de rayons, s dans lequel on évite des propriétés optiques non linéaires, ce qui fait que la paire de rayons laser (2, 7) sort du cristal biréfringent (11) avec des fréquences inchangées, et en ce que le laser à polarisation extraordinaire est soumis dans le cristal biréfringent (11) à un walk-off qui est de sens opposé au walk-off se produisant dans l'un des deux cristaux (C, C2). o 2. Laser solide avec cristaux optiquement non linéaires disposés de manière externe au résonateur pour la conversion de fréquences d'une fréquence de base d'un laser dans d'autres fréquences, dont un premier cristal est prévu avec adaptation de phase non critique pour produire une première nouvelle fréquence et un deuxième cristal avec adaptation de s phase critique pour produire une deuxième nouvelle fréquence par mixage de fréquences, une paire de rayons laser produite dans le premier cristal comportant des rayons laser aux polarisations perpendiculaires l'une à l'autre dont un en tant que rayon laser polarisé de manière extraordinaire est soumis à un walk-off dans le deuxième cristal, caractérisé en ce qu'entre les deux cristaux optiquement non linéaires (C, C2) est disposé un cristal biréfringent (11) traversé par la paire de rayons (2, 7), dans lequel on évite des propriétés optiques non linéaires, ce qui fait que la paire de rayons laser s sort du cristal biréfringent avec des fréquences inchangées, et en ce que le laser à polarisation extraordinaire est soumis dans le cristal biréfringent à un walk-off qui est de sens opposé au walk-off se produisant dans l'un des deux cristaux. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, o caractérisé en ce que le cristal biréfringent est prévu pour compenser le walk-off spatial et temporel d'un rayonnement laser pulsé. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le cristal biréfringent est prévu pour compenser le walk-off spatial. s S. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le décalage réciproque, déterminé par le walk-off spatial, des deux rayons laser (2, 7) à leur sortie du cristal biréfringent (11), est réglé par le choix de la matière cristalline, de l'angle (p) entre l'ase optique du cristal et la direction de propagation des rayons laser, ainsi que o de la longueur de la distance optique (L), de manière qu'il se produise un chevauchement maximal des rayons dans le cristal pour le mixage de fréquences. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le décalage avec lequel les deux rayons laser sortent du cristal biréfringent et s entrent dans le cristal de mixage de fréquences, est approximativement égal au décalage qui est produit pour ces rayons laser dans le cristal de mixage de fréquences. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le cristal biréfringent n'est prévu que pour compenser un effet de walk-off dans le temps d'un rayonnement laser pulsé. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendication 3 ou 7, caractérisé en ce que le cristal biréfringent est constitué d'une matière avec une vitesse de groupe différente pour les deux rayons laser, et présente une longueur de distance optique par laquelle une différence de durce des deux impulsions de rayon laser à superposer dans le cristal de mixage de fréquences, est compensée. o 9. Dispositif selon l'une quelcouque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le cristal biréfringent est un cristal négatif à un axe. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le cristal biréfringent est un cristal positif à un axe. 11. Dispositif pour produire les deuxièmes harmoniques d'un s rayonnement laser avec une fréquence de base d'un laser comportant un cristal non linéaire optiquement avec adaptation de phase non critique, caractérisé en ce que derrière le cristal non linéaire optiquement est disposé un cristal biréfringent dans lequel les rayons laser de la fréquence de base du laser et les deuxièmes harmoniques pénètrent de manière colinéaire et à o travers lequel les deux rayons laser, sortant avec des fréquences inchangées, présentent, en raison de propriétés différentes de propagation dans le cristal biréfringent, un décalage qui peut étre effcacement réglé dans l'espace et dans le temps l'un par rapport à l'autre. 12. Dispositif de mixage de fréquences dans le cas de rayons laser s colinéaires aux polarisations perpendiculaires l'une à l'autre et comportant un cristal non linéaire optiquement dans lequel l'un des deux rayons laser, en tant que laser polarisé de manière extraordinaire, est soumis à un walk- off, caractérisé en ce que devant le cristal non linéaire optiquement est placé un cristal biréfringent traversé par les rayons laser, dans lequel on évite des propriétés optiques non linéaires, ce qui fait que les rayons laser sortent avec des fréquences inchangées du cristal biréfringent, et présentent, en raison de propriétés différentes de propagation dans le cristal s biréfringent, un décalage qui peut étre réglé efficacement dans l'espace et dans le temps, au moyen duquel s'effectue une correction du walk-off dans