Brevet FR2977988A1 — publié le 20130118

La présente invention concerne un dispositif et un procédé de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques transformés par des composants optiques limités en énergie et/.ou en puissance moyenne et/ou en puissance crête. Tout particulièrement, l'invention concerne un dispositif et un procédé de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés, par exemple par deux amplificateurs optiques indépendants. L'invention concerne aussi un dispositif et un procédé de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques élargis spectralement par deux élargisseurs spectraux indépendants. L'invention concerne aussi un dispositif et un procédé de io combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés et élargis spectralement par exemple par deux amplificateurs optiques non-linéaire. On cherche à développer des faisceaux optiques et notamment des faisceaux lasers d'énergie, de puissance crête et/ou de puissance moyenne de plus en plus élevée tout en présentant un faisceau optique d'excellente 15 qualité spatiale. On cherche également à développer des dispositifs de volume réduit basés sur l'utilisation de composants optiques intégrés, tels que un amplificateur à fibre optique, ou encore un élargisseur de spectre basé sur une fibre à capillaire creux, ou encore sur une fibre à large coeur (LMA ou large mode area) ou encore sur des fibres à petits coeurs possédant des 20 propriétés dispersives particulières. Toutefois, ces composants optiques sont limités en énergie et/ou en puissance moyenne et/ou en puissance crête. Différents dispositifs ont été proposés pour répartir l'énergie d'un faisceau entre plusieurs composants optiques indépendants, chaque composant optique étant limité en énergie et/ou en puissance moyenne et/ou en 25 puissance crête. La difficulté est ensuite de recombiner les différents faisceaux de manière cohérente de manière à préserver leurs qualités spatiale, spectrale, temporelle, tout en augmentant leurs énergie, puissance moyenne, puissance crête. Dans le cas de l'amplification optique, une première technique pour obtenir un faisceau optique de forte énergie consiste 30 à amplifier un faisceau par deux étages successifs d'amplification. En partant d'un oscillateur générant des impulsions initiales dans le domaine de 10 pJ à 1 pJ, un pré-amplificateur permet d'obtenir des impulsions à des énergies intermédiaires de 10nJ à quelques pJ. Un second amplificateur optique de puissance est nécessaire pour atteindre les énergies de 10 pJ à quelques mJ 35 requises pour la plupart des applications. Cependant, l'amplification optique dans un milieu optique non linéaire est susceptible d'engendrer des effets non linéaires (auto-modulation de phase ...) responsables d'une détérioration de la qualité optique du faisceau amplifié et plus précisément des propriétés temporelles (impulsion ultra-courte) et/ou spectrales du faisceau optique. L'amplification à forte puissance moyenne peut par ailleurs dégrader les propriétés spatiales du faisceau (faisceau monomode) du fait d'effets thermooptiques. Une autre manière d'obtenir un faisceau de forte énergie et/ou de forte puissance et/ou forte puissance crête est d'utiliser plusieurs sources ou io plusieurs amplificateurs indépendants et de combiner les faisceaux provenant de ces différentes sources ou de ces différents amplificateurs. Toutefois, afin de conserver toutes les qualités du faisceau laser, la recombinaison des différents faisceaux doit non seulement permettre leur superposition spatiale et temporelle, mais aussi une recombinaison cohérente, c'est-à-dire avec une 15 différence de phase stable dans le temps. La combinaison cohérente de faisceaux lasers amplifiés est une technique très prometteuse pour mettre au point des systèmes lasers de forte énergie et/ou de forte puissance moyenne et/ou de forte puissance crête. Cependant, les phases relatives de différents faisceaux peuvent fluctuer rapidement. Le problème technique le plus difficile 20 que pose la recombinaison cohérente est de maintenir une phase relative constante entre différents faisceaux optiques. La recombinaison cohérente de plusieurs faisceaux optiques a néanmoins été réalisée au moyen de dispositifs soit passifs soit actifs. La publication « Laser beam combining for High-Power, high-radiance 25 sources » de T.Y.Fan, IEEE Journal of selected topics in Quantum Electronics, vol. 11, n° 3, 2005 indique les conditions fondamentales requises pour effectuer une combinaison de faisceaux lasers (contrôle de la puissance, phase relative, polarisation, amplitude et alignement de chaque faisceau à combiner) et décrit différentes méthodes de combinaison cohérente de 30 faisceaux optiques dans le but d'obtenir un faisceau de forte puissance moyenne et présentant des qualités spatiale, temporelle, spectrale et de polarisation quasi-idéales. Le document de brevet US 5307369 (D.E. Kimberlin) décrit un système passif de combinaison cohérente de deux amplificateurs placés à l'intérieur 35 d'une cavité résonante commune divisée en deux sous cavités par un miroir semi-réfléchissant. Ce dispositif s'apparente à un oscillateur à double contre réaction-optique, une partie du faisceau émis par le premier amplificateur laser étant injectée dans la sous-cavité du second amplificateur laser et vice versa. Le faisceau laser combiné de sortie résulte des réflexions cohérentes multiples se produisant dans la cavité laser. Ce dispositif permet de doubler la puissance moyenne d'un faisceau laser continu ou d'impulsions laser synchronisées émises par les deux lasers. Toutefois, les différences de chemins optiques entre les deux sous cavités induisent des déphasages qui limitent la stabilité du dispositif passif et la puissance de sortie. io La combinaison passive apparaissant limitée, différents dispositifs actifs de recombinaison cohérente de faisceaux optiques ont été proposés. La recombinaison active repose sur une mesure directe ou indirecte de la phase relative entre les faisceaux optiques à combiner et sur l'introduction d'un déphasage contrôlé activement par une boucle de contre-réaction sur chaque 15 faisceau optique. Un dispositif actif de recombinaison cohérente prélève généralement une partie du faisceau avant ou après recombinaison pour en extraire une mesure du déphasage entre les faisceaux optiques et adapte en temps réel la phase relative sur chaque faisceau au moyen d'un modulateur acousto-optique, d'un miroir piezo-électrique, ou par l'ajustement de la 20 puissance de pompage optique. Ainsi, pour les amplificateurs, un dispositif actif de combinaison cohérente est généralement utilisé [Wei Liang, Naresh Satyan, Firooz Aflatouni, Amnon Yariv, Anthony Kewitsch, George Rakuljic, and Hossein Hashemi, "Coherent beam combining with multilevel optical phase-locked 25 loops," J. Opt. Soc. Am. B 24, 2930-2939 (2007) ; T. Shay, V. Benham, J. T. Baker, A. D. Sanchez, D. Pilkington, and C. A. Lu, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 480 (2007)]. La combinaison cohérente a été démontrée en régime continu et quasi continu, et récemment en régime femtoseconde [cf les publications L. Daniault, M. Hanna, L. Lombard, Y. Zaouter, E. Mottay, D. 30 Goular, P. Bourdon, F. Druon, and P. Georges, "Coherent beam combining of two femtosecond fiber chirped-pulse amplifiers," Opt. Lett. 36, 621-623 (2011) et Enrico Seise, Arno Klenke, Jens Limpert, and Andreas Tünnermann, "Coherent addition of fiber-amplified ultrashort laser pulses," Opt. Express 18, 27827-27835 (2010). Toutefois, les dispositifs actifs de recombinaison cohérente sont compliqués car ils nécessitent un système électronique d'asservissement temps réel difficile à mettre en oeuvre et coûteux. La montée en puissance des dispositifs actifs de recombinaison 5 cohérente vers des énergies et/ou puissances moyennes plus élevées reste donc problématique. Un des buts de l'invention est de proposer un dispositif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés et/ou élargis spectralement qui soit stable dans le temps et capable de supporter et de générer des io énergies et/ou puissances et/ou des puissances crêtes élevées. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé pouvant s'appliquer à tout régime temporel, du continu aux impulsions femtoseconde, à tout type d'amplificateur optique ou à tout type d'élargisseur spectral, l'amplification pouvant le cas échéant induire simultanément un 15 élargissement spectral. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des techniques antérieures et concerne plus particulièrement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés et/ou élargis spectralement. Selon l'invention, ledit dispositif comprend un interféromètre à 20 division d'amplitude en anneau, ledit interféromètre comprenant : - des moyens optiques de séparation et de recombinaison disposés de manière à recevoir un faisceau optique incident et à le séparer spatialement en un premier faisceau secondaire d'entrée et un second faisceau secondaire d'entrée, 25 - des moyens optiques de guidage disposés de manière à définir un trajet optique en anneau dans ledit interféromètre, ledit premier faisceau secondaire d'entrée parcourant l'interféromètre en anneau suivant une direction horaire pour former un premier faisceau secondaire de sortie et respectivement ledit second faisceau 30 secondaire d'entrée parcourant l'interféromètre en anneau suivant une direction anti-horaire pour former un second faisceau secondaire de sortie ; - au moins un composant optique bidirectionnel disposé sur le trajet optique dudit interféromètre en anneau, ledit au moins un composant 35 optique bidirectionnel étant apte à amplifier et/ou à élargir spectralement d'une part un faisceau optique secondaire se propageant suivant une direction horaire et d'autre part un faisceau optique secondaire se propageant suivant une direction antihoraire ; - lesdits moyens de séparation et de recombinaison étant disposés de manière à recevoir et à recombiner spatialement, temporellement et de manière cohérente ledit premier faisceau secondaire de sortie et ledit second faisceau secondaire de sortie, pour former un faisceau cohérent de sortie amplifié et/ou élargi spectralement. Selon différents modes de réalisation particuliers de l'invention, le dispositif io comprend en outre : - des moyens d'isolation optique disposés en amont dudit interféromètre en anneau de manière à séparer spatialement le faisceau optique incident et le faisceau cohérent de sortie amplifié et/ou élargi spectralement ; 15 - lesdits moyens optiques de guidage comprennent des miroirs fortement réfléchissants, des miroirs à dérive de fréquence, des sections de fibres optiques, et/ou des sections de fibres optiques à maintien de polarisation et/ou des sections de fibres optiques à dispersion spécifique ; 20 - le dispositif comprend en outre un miroir réfléchissant ou un miroir de Faraday disposé sur une sortie des moyens moyens optiques de séparation et de recombinaison de manière à réfléchir le premier faisceau secondaire de sortie et le second faisceau secondaire de sortie vers l'interféromètre en anneau, pour que lesdits premier 25 faisceau secondaire et second faisceau secondaire parcourent une seconde fois l'interféromètre en anneau respectivement suivant des directions mutuellement opposées avant d'être recombinés de manière cohérente ; - lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison 30 comprennent un séparateur de polarisation disposé de manière à séparer le faisceau incident en un premier faisceau secondaire d'entrée et un second faisceau secondaire d'entrée, lesdits premier et second faisceaux secondaires d'entrée étant polarisés linéairement suivant des polarisations orthogonales, ledit dispositif comprenant en 35 outre des moyens de polarisation disposés sur le trajet de l'interféromètre en anneau, lesdits moyens de polarisation étant configurés de manière à ce que le premier faisceau secondaire de sortie soit polarisé linéairement suivant une même polarisation que le second faisceau secondaire d'entrée et de manière à ce que ledit second faisceau secondaire de sortie soit polarisé linéairement suivant une même polarisation que le premier faisceau secondaire d'entrée ; - lesdits moyens de polarisation comprennent une lame demi-onde, ou deux lames quart d'onde, une lame demi-onde ou deux lames demi-onde, ou un rotateur de Faraday ou un miroir de Faraday, ou un sous-ensemble comprenant un cube séparateur de polarisation, une lame quart d'onde et un miroir réfléchissant ; - lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison comprennent un polariseur et/ou une lame d'onde et ou un isolateur 15 optique configuré(s) de manière à recombiner sur un même état de polarisation ledit premier faisceau secondaire de sortie et ledit second faisceau secondaire de sortie polarisés orthogonalement l'un par rapport à l'autre ; - ledit au moins un composant optique bidirectionnel comprend un 20 amplificateur optique à pompage co-propagatif et/ou à pompage contra-propagatif ; - ledit au moins un composant optique bidirectionnel comprend un premier amplificateur optique bidirectionnel et un second amplificateur optique bidirectionnel, lesdits amplificateurs optiques 25 étant disposés en série sur le trajet optique de l'interféromètre en anneau; - le premier amplificateur optique comprend un premier amplificateur à fibre optique et ledit second amplificateur optique comprend un second amplificateur à fibre optique ; 30 - ledit au moins un composant optique bidirectionnel comprend un premier composant optique bidirectionnel apte à élargir spectralement lesdits faisceaux optiques secondaires et un second composant optique bidirectionnel apte à élargir spectralement lesdits faisceaux optiques secondaires. L'invention concerne aussi un procédé de combinaison cohérente passive de deux faisceaux optiques amplifiés et/ou élargis spectralement, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - couplage d'un faisceau optique incident à un interféromètre à division d'amplitude en anneau, ledit interféromètre comprenant des moyens optiques de séparation et de recombinaison et au moins un composant optique bidirectionnel disposé sur le trajet optique dudit interféromètre en anneau, ledit au moins un composant optique étant apte à amplifier et/ou élargir spectralement d'une part un faisceau optique secondaire se propageant io suivant une direction horaire dans l'interféromètre et d'autre part un faisceau optique secondaire se propageant suivant une direction antihoraire dans l'interféromètre, - séparation spatiale en amplitude du faisceau optique incident par lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison en un premier faisceau 15 secondaire d'entrée et un second faisceau secondaire d'entrée, - guidage optique dudit premier faisceau secondaire d'entrée pour parcourir l'interféromètre en anneau suivant une direction horaire et de manière à ce que le premier faisceau secondaire d'entrée soit amplifié et/ou élargi spectralement par ledit au moins un composant optique pour former un 20 premier faisceau secondaire de sortie dirigé vers lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison; - guidage optique dudit second faisceau secondaire d'entrée pour parcourir l'interféromètre en anneau suivant une direction anti-horaire et de manière à ce que le second faisceau secondaire d'entrée soit amplifié et/ou élargi 25 spectralement par ledit au moins un composant optique pour former un second faisceau secondaire de sortie dirigé vers lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison ; - recombinaison spatiale cohérente du premier faisceau secondaire de sortie et du second faisceau secondaire de sortie par lesdits moyens optiques de 30 séparation et de recombinaison pour former un faisceau cohérent de sortie amplifié et/ou élargi spectralement. Selon un mode de réalisation préféré, le procédé de combinaison cohérente comprend : - la séparation spatiale en amplitude du faisceau optique incident en un 35 premier faisceau secondaire d'entrée et un second faisceau secondaire d'entrée comprend une séparation en polarisation, lesdits premier faisceau secondaire d'entrée et second faisceau secondaire d'entrée étant polarisés orthogonalement, - le guidage optique dans l'interféromètre en anneau comprend une rotation de polarisation à 90 degrés, ledit premier faisceau secondaire de sortie ayant la même polarisation que le second faisceau secondaire d'entrée et le second faisceau secondaire de sortie ayant la même polarisation que le premier faisceau secondaire d'entrée, - la recombinaison spatiale cohérente comprend une recombinaison du io premier faisceau secondaire de sortie et du second faisceau secondaire de sortie, les polarisations du premier faisceau secondaire de sortie et du second faisceau secondaire de sortie étant orthogonales. L'invention trouvera une application particulièrement avantageuse dans la fabrication de sources laser de haute énergie et/ou puissance et/ou de 15 forte puissance crête de bonne qualité optique de faisceau. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles. 20 Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés suivant un 25 premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés suivant une première variante d'un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente schématiquement un dispositif passif de 30 combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés suivant une deuxième variante du second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 représente schématiquement un dispositif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés suivant une troisième variante du second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5 représente schématiquement un dispositif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés suivant une quatrième variante du second mode de réalisation de l'invention pour une composante de polarisation d'entrée ; - la figure 6 représente le même dispositif que la figure 5 pour l'autre composante de polarisation d'entrée ; - la figure 7 représente schématiquement un dispositif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés suivant une cinquième variante du second mode de réalisation de l'invention pour une composante io de polarisation d'entrée ; - la figure 8 représente le même dispositif que la figure 7 pour l'autre composante de polarisation d'entrée ; - la figure 9 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés suivant un 15 troisième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 10 représente schématiquement un dispositif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés suivant une cinquième variante du second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 11 une mesure d'auto corrélation pour des impulsions 20 femtoseconde amplifiées respectivement pour une puissance totale de 20 W à 35 MHz et de10Wà1 MHz; - la figure 12 représente une mesure de spectre optique pour des impulsions femtoseconde amplifiées respectivement pour une puissance totale de 20 W à 35 MHz (bleu) et 10 W à 1 MHz (rouge) ; 25 - la figure 13 représente une mesure d'efficacité de combinaison cohérente d'impulsions amplifiées en fonction de l'énergie d'impulsion pour une fréquence de répétition de 1 MHz et de 35 MHz ; - la figure 14 représente une mesure d'auto corrélation pour une architecture classique à deux étages d'amplification et pour une architecture 30 de combinaison cohérente de deux amplificateurs selon l'invention ; - les figures 15A-15C représentent des images de profils de faisceaux et de mesure de qualité de faisceau respectivement pour un premier faisceau amplifié seul (9A), un second faisceau amplifié seul (9B) et pour un faisceau combiné (9C) ; - la figure 16 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques élargis spectralement suivant une première variante du troisième mode de réalisation de l'invention - la figure 17 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques élargis spectralement suivant une deuxième variante du troisième mode de réalisation de l'invention; - la figure 18 représente schématiquement un dispositif de combinaison io cohérente de deux faisceaux optiques élargis spectralement suivant une troisième variante du troisième mode de réalisation de l'invention. Nous décrivons en lien avec les figures 1 à 15 une première application de l'invention à un dispositif et un procédé de combinaison cohérente de deux amplificateurs optiques, chaque amplificateur optique 15 étant limité en puissance moyenne et/ou en puissance crête et/ou en énergie. Un dispositif passif de recombinaison cohérente selon un premier mode de réalisation est présenté en figure 1. Le principe de fonctionnement repose sur l'utilisation d'un interféromètre en anneau, par exemple un interféromètre de Sagnac, dans lequel la réciprocité des chemins optiques 20 opposés est mise à profit. Un interféromètre de Sagnac est généralement utilisé pour mesurer l'effet Sagnac afin d'en déduire une mesure de rotation. Par construction, les ondes optiques se propageant dans un interféromètre de Sagnac suivant une direction respectivement horaire et antihoraire, parcourent des chemins 25 optiques parfaitement réciproques. Un interféromètre de Sagnac utilise des composants optiques en espace libre ou à fibre optique pour former une boucle optique suffisamment longue pour être sensible à l'effet Sagnac dont l'amplitude est très faible. Dans un gyromètre à fibre optique la longueur de la boucle optique est généralement comprise entre plusieurs centaines de 30 mètres et plusieurs kilomètres. La figure 1 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux amplifiés selon un premier mode de réalisation de l'invention. Une source 1 génère un faisceau lumineux incident So que l'on souhaite amplifier. Un circulateur optique 2 adresse le 35 faisceau incident So vers l'entrée d'un interféromètre en anneau. Sur le schéma de la figure 1, on a représenté un interféromètre en espace libre comprenant un ensemble de miroirs fortement réfléchissants M1, M2, M3 qui forment le trajet en anneau de l'interféromètre. Une lame séparatrice 3 sépare spatialement le faisceau incident So en un premier faisceau secondaire d'entrée H, et en un second faisceau secondaire d'entrée H2. De préférence, la lame séparatrice est choisie de manière à ce que les faisceaux secondaires d'entrée H, et H2 aient une puissance égale. Cependant, une séparation inégale des deux faisceaux secondaires peut être mise à profit afin de compenser un éventuel déséquilibre en puissance et/ou en puissance crête io et/ou en polarisation et/ou en effets non-lineaires des deux chemins optiques de l'interféromètre. Cette répartition inégale des faisceaux secondaires d'entrée H, et H2 pourra ainsi permettre une meilleure efficacité de combinaison cohérente. Le premier faisceau secondaire d'entrée H, est réfléchi par la lame séparatrice 3 et parcourt le trajet optique de 15 l'interféromètre en anneau selon un sens de rotation horaire jusqu'à la lame séparatrice 3 qui transmet le premier faisceau secondaire de sortie (H"1). De manière réciproque, le second faisceau secondaire d'entrée H2 entre dans l'interféromètre en anneau par transmission à travers la lame séparatrice 3, parcourt le trajet optique de l'interféromètre en anneau selon un sens de 20 rotation antihoraire jusque la lame séparatrice 3 qui réfléchit le second faisceau secondaire de sortie (H"2). Un premier amplificateur optique Al et un second amplificateur optique A2 sont disposés en série sur le trajet optique de l'interféromètre en anneau. Les deux amplificateurs optiques Al, A2 sont des amplificateurs optiques bi- 25 directionnels, c'est-à-dire qu'ils sont aptes à amplifier un faisceau optique se propageant suivant deux directions respectivement opposées. Chaque amplificateur optique Al, A2 est muni de ses propres moyens de pompage optique (non représentés). De préférence, les deux amplificateurs optiques Al, A2 sont semblables (même gain, même bande passante...) et disposés 30 symétriquement sur le trajet optique de l'interféromètre en anneau. Toutefois, il n'est pas nécessaire que les deux amplificateurs optiques Al, A2 soient strictement identiques. Le premier faisceau secondaire d'entrée H, passe donc d'abord par le premier amplificateur Al puis par le second amplificateur A2. Le premier faisceau secondaire H, est ainsi amplifié une première fois par 35 le premier amplificateur Al pour former un faisceau amplifié une fois H'1, puis le faisceau amplifié une fois H', est lui-même amplifié par le second amplificateur A2 et forme un premier faisceau secondaire amplifié de sortie H", (amplifié deux fois). Réciproquement, le second faisceau secondaire d'entrée H2 passe d'abord par le second amplificateur A2 puis par le premier amplificateur Al. Le second faisceau secondaire H2 est ainsi amplifié une première fois par le second amplificateur A2 pour former un faisceau amplifié une fois H'2, puis le faisceau amplifié une fois H'2 est lui-même amplifié par le premier amplificateur Al et forme un second faisceau secondaire amplifié de sortie H"2 (amplifié deux fois). La lame séparatrice 3 reçoit le premier faisceau io secondaire amplifié de sortie H", et le second faisceau secondaire amplifié de sortie H"2 et les recombine de manière cohérente pour former un faisceau amplifié de sortie Si. Le circulateur optique 2 sépare spatialement le faisceau amplifié de sortie S, du faisceau incident So afin d'éviter d'endommager la source optique. 15 Le premier faisceau secondaire de sortie H", et le second faisceau secondaire H"2 de sortie ont parcouru l'interféromètre en anneau suivant des trajets qui sont au premier ordre réciproques. En effet, ces deux faisceaux parcourent l'interféromètre en anneau suivant des trajets optiques qui se superposent spatialement. Les chemins optiques suivant le sens horaire et le 20 sens anti-horaire ayant la même longueur, le premier faisceau secondaire de sortie H", et le second faisceau secondaire de sortie H"2 se superposent aussi temporellement. Ces deux faisceaux subissent chacun une transmission et une réflexion sur la lame séparatrice 3, un même nombre de réflexions sur les miroirs M1, M2, M3, une amplification par le premier amplificateur optique 25 Al et une amplification par le second amplificateur optique A2. Par conséquent, le premier faisceau secondaire amplifié de sortie H", et le second faisceau secondaire amplifié de sortie H"2 ont par construction une phase relative stable au premier ordre. La construction en anneau suivant des trajets optiques réciproques permet ainsi de recombiner de manière cohérente le 30 premier faisceau secondaire amplifié de sortie H", et le second faisceau secondaire amplifié de sortie H"2. Selon un mode de réalisation préféré, le premier faisceau secondaire amplifié de sortie H", et le second faisceau secondaire amplifié de sortie H"2 ont des amplitudes égales de telle sorte que le faisceau recombiné en sortie de l'interféromètre ait une intensité maximum. 35 Les moyens de pompage optiques du premier amplificateur Al et du second amplificateur A2 peuvent être ajustés de manière à assurer une amplification équilibrée des deux amplificateurs Al, A2. Alternativement, si les phases accumulées dans les amplificateurs Al, et A2 diffèrent de n alors la combinaison cohérente s'opère sur la sortie S2. La figure 2 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux amplifiés selon une première variante d'un second mode de réalisation de l'invention, les mêmes repères correspondant aux mêmes éléments que ceux détaillés en lien avec la figure 1. Le mode de réalisation illustré sur la figure 2 utilise des états de io polarisation pour différencier le trajet suivi par les faisceaux secondaires. Le dispositif de la figure 2 comprend une source optique 1 générant un faisceau incident So qui est ici polarisé linéairement. Sur la figure 2, un faisceau polarisé linéairement suivant une polarisation parallèle au plan de la figure (polarisation p) est symbolisé par une flèche double et un faisceau polarisé 15 perpendiculairement au plan de la figure (polarisation s) est symbolisé par un disque. Le dispositif de la figure 2 comprend aussi un premier cube séparateur de polarisation 21 suivi d'un premier rotateur de polarisation 22, qui est par exemple un rotateur de Faraday, une lame de phase ou une lame quart d'onde. La lame séparatrice 3 est remplacée par un deuxième cube 20 séparateur de polarisation 32 orienté parallèlement au premier cube séparateur de polarisation 21. Le deuxième cube séparateur de polarisation 32 forme l'entrée-sortie de l'interféromètre en anneau. De manière analogue au dispositif de la figure 1, l'interféromètre en anneau comprend un premier amplificateur optique Al et un second amplificateur optique A2 disposés en 25 série sur le trajet optique réciproque de l'interféromètre. L'interféromètre comporte en outre un second rotateur de polarisation 4 disposé sur le trajet optique de l'interféromètre en anneau, par exemple entre le premier amplificateur Al et le second amplificateur A2, comme illustré sur la figure 2. L'homme du métier appréciera que le second rotateur de polarisation puisse 30 être disposé à un autre emplacement sur le trajet optique de l'interféromètre en anneau et peut en particulier être intégré au premier amplificateur optique Al et/ou au second amplificateur optique A2. A l'entrée du dispositif de la figure 2, le faisceau incident So polarisé linéairement de polarisation p est transmis par le premier cube séparateur de 35 polarisation 21 orienté parallèlement à la polarisation du faisceau incident So. Le premier rotateur de polarisation 22 reçoit le faisceau incident So polarisé p et fait tourner l'axe de polarisation du faisceau incident de 45°. Le second cube séparateur de polarisation 32 est disposé de manière à recevoir un faisceau incident polarisé linéairement comprenant une composante de polarisation p et une composante de polarisation s. Le second cube séparateur de polarisation 32 sépare le faisceau incident en deux faisceaux secondaires d'entrée polarisés orthogonalement: un premier faisceau secondaire d'entrée H, de polarisation s et un second faisceau secondaire d'entrée H2 de polarisation p. Le premier faisceau secondaire parcourt io l'interféromètre selon le sens horaire à partir d'un premier port du cube séparateur 32 jusqu'à un second port du même cube séparateur 32. Réciproquement, le second faisceau secondaire parcourt l'interféromètre selon le sens anti-horaire à partir du second port du cube séparateur 32 jusqu'au premier port du même cube séparateur 32. Le premier faisceau 15 secondaire d'entrée H, de polarisation s est amplifié par le premier amplificateur Al pour former un faisceau amplifié une fois H', de polarisation s. Le second rotateur de polarisation 4 est par exemple une lame demi-onde. Le second rotateur de polarisation 4 fait tourner la polarisation du faisceau H', de 90 degrés de manière pour former un faisceau de polarisation p dirigé vers 20 le second amplificateur A2. Le second amplificateur A2 amplifie le premier faisceau secondaire amplifié une fois de polarisation p et forme un premier faisceau secondaire amplifié de sortie H", de polarisation p. Réciproquement, le second faisceau secondaire d'entrée H2 de polarisation p est amplifié par le second amplificateur A2 pour former un second faisceau amplifié une fois H'2 25 de polarisation p. Le second rotateur de polarisation 4 fait tourner la polarisation du faisceau H'2 de 90 degrés de manière à former un faisceau de polarisation s dirigé vers le premier amplificateur A1. Le premier amplificateur Al amplifie le second faisceau secondaire amplifié une fois de polarisation s et forme un second faisceau secondaire amplifié de sortie H"2 de polarisation 30 s. Le cube séparateur de polarisation 32 reçoit le premier faisceau secondaire amplifié de sortie H", de polarisation p sur le second port et le second faisceau secondaire amplifié de sortie H"2 de polarisation s sur le premier port et les recombine de manière cohérente pour former un faisceau amplifié de sortie S, polarisé linéairement à 45 degrés, c'est-à-dire comprenant une 35 composante de polarisation p et une composante de polarisation s de même amplitude. Le premier rotateur de polarisation 22 fait tourner l'axe de polarisation du faisceau cohérent amplifié de 45° de manière à former un faisceau amplifié de sortie S, de polarisation s. Le premier cube séparateur de polarisation 21 réfléchit le faisceau amplifié S, de polarisation s de manière à le séparer du faisceau incident So de polarisation p. Le dispositif de la figure 2 permet ainsi de recombiner spatialement, temporellement, de manière cohérente et suivant un même état de polarisation les premier et second faisceaux secondaires amplifiés de sortie H", et H"2. A l'entrée du dispositif de la figure 2, le faisceau incident So polarisé io linéairement de polarisation p. L'homme du métier adaptera aisément le dispositif pour un faisceau incident So polarisé linéairement de polarisation s. La figure 3 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux amplifiés selon une deuxième variante du second mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de la 15 figure 3 utilise aussi des états de polarisation pour différencier le trajet suivi par les faisceaux secondaires horaire et antihoraire respectivement, les mêmes repères correspondant aux mêmes éléments que ceux sur la figure 2. A la place du cube séparateur 21 et du premier rotateur de polarisation 22 on utilise un isolateur de Faraday, composé d'un rotateur de Faraday placé entre 20 deux polariseurs croisés à 45°. Le composant séparateur-combineur de faisceau 32 à l'entrée de la boucle optique est un séparateur de faisceau en amplitude, la recombinaison en polarisation des faisceaux secondaires de sortie s'effectuant sur le premier cube polariseur de l'isolateur de Faraday 23. Le fonctionnement du dispositif de la figure 3 est par ailleurs similaire à celui 25 du dispositif de la figure 2. D'autre part, selon l'orientation de la lame 4, il peut être plus avantageux de récupérer le signal recombiné S2 sur la deuxième sortie du cube séparateur de polarisation 31. La sortie S3 sur l'isolateur correspond à une partie complémentaire du signal de sortie qui n'est pas rejeté en S, et recombiné en S2. 30 De manière optionnelle, le dispositif de la figure 3 peut comprendre une lame de phase 27, par exemple une lame demi-onde, pour ajuster la répartition de puissance entre les deux faisceaux secondaires. L'orientation de la lame 27 peut permettre d'équilibrer à 50%-50% la puissance des deux faisceaux secondaires, ou au contraire permettre d'obtenir une répartition de 35 puissance 45%-55% entre les deux voies, ou encore 30%-70%. En effet, il est parfois difficile d'obtenir une puissance égale sur les deux faisceaux secondaires de sortie, les deux amplificateurs Al et A2 n'étant pas nécessairement identiques. La lame demi-onde 27 peut permettre de rattraper la dissymétrie de puissance ou d'énergie entre le trajet horaire et le trajet anti- horaire et ainsi d'augmenter l'efficacité de combinaison cohérente. La figure 4 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux amplifiés selon une troisième variante du second mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de la figure 4 utilise aussi des états de polarisation pour différencier le trajet suivi io par les faisceaux secondaires, les mêmes repères correspondant aux mêmes éléments que ceux sur la figure 2. A la place du rotateur de polarisation 4, le dispositif de la figure 4 comprend un troisième cube séparateur de polarisation 41, une lame quart d'onde 42 ou un rotateur de Faraday et un miroir de renvoi 43. De manière analogue au dispositif de la figure 2, le 15 faisceau incident So est séparé en deux faisceaux secondaires d'entrée H,, H2 de même puissance et polarisés orthogonalement. Le premier faisceau secondaire d'entrée H, est amplifié le premier amplificateur optique Al pendant que le second faisceau secondaire d'entrée H2 est amplifié par le second amplificateur optique A2. En sortie de cette première amplification, les 20 faisceaux amplifiés une fois H', et H'2 sont recouverts spatialement sur le troisième cube séparateur de polarisation 41. Le premier faisceau secondaire amplifié une fois H', polarisé s est réfléchi tandis que le second faisceau secondaire amplifié une fois H'2 polarisé p est transmis par le troisième cube séparateur de polarisation 41. Les faisceaux secondaires amplifiés une fois 25 H', et H'2 suivent donc un chemin commun, sont réfléchis par le miroir 43, et subissent chacun un double passage dans la lame quart d'onde 42. Ce double passage induit une rotation de 90° de l'état de polarisation linéaire de chaque faisceau secondaires H', et H'2 respectivement. Le premier faisceau secondaire H', polarisé p est ensuite dirigé vers le second amplificateur A2. 30 De même, le second faisceau secondaire H'2 polarisé s est dirigé vers le premier amplificateur Al. Le premier faisceau secondaire H, est ainsi amplifié successivement dans Al et A2, et vice-versa pour le second faisceau secondaire H2. Les faisceaux amplifiés de sortie H", et H"2 sont ensuite recombinés sur le cube séparateur de polarisation 33 avec la même phase, le 35 même délai de groupe, des états de polarisation linéaires orthogonaux, et le même profil spatial. Finalement, le passage dans le rotateur de polarisation 22 et le cube séparateur 21 permet de recombiner les deux composantes de polarisations orthogonales et de séparer le faisceau amplifié cohérent de sortie S, polarisé s, du faisceau d'entrée So polarisé p. Les figures 5 et 6 représentent schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux amplifiés selon une quatrième variante du second mode de réalisation de l'invention. La figure 5 représente la propagation de la composante polarisée s du faisceau d'entrée et la figure 6 représente la propagation de la composante polarisée p du faisceau io d'entrée, les mêmes repères correspondant aux mêmes éléments que ceux sur la figure 2. A la place du rotateur de polarisation 4, le dispositif de la figure 5 comprend un miroir de Faraday 44 disposé sur une sortie du cube séparateur de polarisation 32. Sur la figure 5, le premier faisceau secondaire d'entrée (H,) polarisé s parcourt l'interféromètre suivant la direction horaire en 15 étant amplifié une première fois par le premier amplificateur optique Al puis par le second amplificateur optique A2 sans changer de polarisation. A l'issue d'un tour dans le sens horaire, le faisceau amplifié deux fois H", est réfléchi par le cube séparateur de polarisation 32 en direction du miroir de Faraday 44. Après réflexion sur le miroir de Faraday 44, le faisceau amplifié H", a 20 changé de polarisation, est polarisé p, et est transmis par le cube séparateur de polarisation 32 vers la boucle optique de l'interféromètre, à nouveau dans le sens horaire. Le premier faisceau secondaire est alors amplifié une deuxième fois par le premier amplificateur optique Al puis par le second amplificateur optique A2 suivant le même chemin mais avec une polarisation 25 perpendiculaire à celle du premier passage. Le premier faisceau secondaire est ainsi amplifié deux fois par le premier amplificateur Al et deux fois par le second amplificateur A2 pour former un faisceau H-1 polarisé p sur le cube séparateur 32, où il est transmis en direction de l'isolateur optique 23. De manière réciproque, comme on peut le voir sur la figure 6, le 30 second faisceau secondaire d'entrée H2 polarisé p parcourt une première fois la boucle de l'interféromètre suivant la direction antihoraire sans changer de polarisation, puis le faisceau H"2 amplifié une première fois par le second amplificateur optique A2 et par le premier amplificateur optique Al est transmis par le cube séparateur de polarisation 32 en direction du miroir de 35 Faraday 44. Après réflexion sur le miroir de Faraday 44, le faisceau amplifié H"2 est réfléchi par le cube séparateur de polarisation 32 vers la boucle optique de l'interféromètre, à nouveau dans le sens anti-horaire mais cette fois polarisé s. Le second faisceau secondaire est alors amplifié une deuxième fois par le second amplificateur optique A2 puis par le premier amplificateur optique Al suivant le même chemin antihoraire. Lorsque le second faisceau secondaire amplifié quatre fois revient sur le cube séparateur, il est transmis en direction de l'isolateur optique 23. Le cube séparateur 32 et l'isolateur optique 23 recombinent en polarisation les deux faisceaux secondaires H-1 et H-2 de sortie amplifiés io chacun par double passage dans les deux amplificateurs optiques Al et A2. Le dispositif de la figure 5 permet donc de multiplier par deux le nombre de passages du faisceau dans chaque amplificateur. Cette configuration est particulièrement avantageuse pour des amplificateurs optiques Al, A2 à faible gain. 15 Les figures 7 et 8 représentent schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux amplifiés selon une cinquième variante du second mode de réalisation de l'invention. Le dispositif est similaire à celui décrit en lien avec les figures 5 et 6, le miroir de Faraday 44 étant ici remplacé par un miroir M4 fortement réfléchissant qui ne modifie pas 20 la polarisation d'un faisceau lors de la réflexion. Toutefois, dans la figure 7 on observe que le faisceau secondaire parcourt une fois la boucle de l'interféromètre dans le sens horaire, se réfléchit sur le miroir M4, puis parcourt une deuxième fois la boucle de l'interféromètre dans le sens antihoraire, sans changer de polarisation (cf figure 7). Réciproquement, dans la 25 figure 8 on observe que le faisceau secondaire parcourt une fois la boucle de l'interféromètre dans le sens anti-horaire, se réfléchit sur le miroir M4, puis parcourt une deuxième fois la boucle de l'interféromètre dans le sens horaire, sans changer de polarisation (cf figure 8). Selon cette cinquième variante, le faisceau secondaire polarisé s est réflechi quatre fois par le cube séparateur 30 31. Réciproquement, le faisceau secondaire polarisé p est transmis quatre fois par le cube séparateur 31. Le dispositif des figures 7 et 8 amplifie également quatre fois chaque faisceau secondaire par deux passages dans l'amplificateur Al et deux passages dans l'amplificateur A2. La figure 9 représente schématiquement un dispositif passif de 35 combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés suivant un troisième mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de la figure 9 comprend un unique amplificateur à fibre optique bidirectionnel Al et une lame demi-onde 47 sur le trajet optique de l'interféromètre. Le faisceau d'entrée So est polarisé linéairement, et après traversée de l'isolateur optique 23, les axes de polarisation du faisceau d'entrée sont à 45 degrés des axes propres du séparateur de polarisation 32 à l'entrée de l'interféromètre en anneau. Le séparateur sépare les composantes H, polarisée s et H2 polarisée p. Sur le schéma de la figure 9, la composante H, initialement polarisée s parcourt l'interféromètre suivant le sens anti-horaire, tandis que la io composante H2 initialement polarisée p parcourt l'interféromètre suivant le sens horaire. Le faisceau secondaire H, traverse la lame demi-onde et devient polarisé p. L'amplificateur Al reçoit et amplifie le faisceau secondaire H, polarisé p se propageant dans le sens anti-horaire et forme un faisceau secondaire amplifié H'1. Réciproquement, l'amplificateur Al reçoit et amplifie 15 le faisceau secondaire H2 polarisé p se propageant dans le sens horaire et forme un faisceau secondaire amplifié H'2. Le faisceau secondaire amplifié H'2 traverse la lame demi-onde et devient polarisé s. Le séparateur-combineur de polarisation 32 recombine les deux faisceaux secondaires amplifiés H', polarisé p et H'2 polarisé s. Si les deux faisceaux secondaires amplifiés H', et 20 H'2 ont la même amplitude, le faisceau recombiné est polarisé linéairement avec un axe de polarisation à 45 degrés des axes propres du séparateurcombineur de polarisation 32. L'amplificateur Al est avantageusement un amplificateur à fibre optique pompé de manière co-propagative par une extrémité et pompé de manière contra-propagative par l'autre extrémité. Le 25 double pompage permet de symétriser l'inversion de population, la distribution longitudinale du gain et ainsi les non-linéarités dans l'amplificateur Al pour les deux directions d'amplification. Toutefois, la recombinaison des deux faisceaux secondaires amplifiés est cohérente, puisqu'ils ont parcouru des trajets optiques réciproques dans l'interféromètre 30 en anneau. Avantageusement, l'amplificateur à fibre optique Al comprend une fibre optique amplificatrice à maintien de polarisation, dont les axes propres sont alignés par rapport à la polarisation des faisceaux secondaires. Selon une variante du 3ème mode de réalisation, la lame demi-onde est disposée sur le trajet optique des faisceaux secondaires H', et H2. Selon une 35 autre variante du 3ème mode de réalisation, le dispositif comprend deux lames demi-onde disposées de part et d'autre de l'amplificateur A1. Selon une autre variante du 3ème mode de réalisation, aucune lame d'onde n'est placée sur le chemin optique où elles sont alignées de manière à ne pas changer l'état de polarisation des faisceaux optiques. Ainsi, la polarisation du faisceau secondaire de sortie H'1 est la même que la polarisation du faisceau secondaire d'entrée H,. Réciproquement, la polarisation du faisceau secondaire de sortie H'2 est la même que la polarisation du faisceau secondaire d'entrée H2. Ainsi, la recombinaison cohérente des faisceaux est réalisée sur la sortie S2. io Selon une première variante du troisième mode de réalisation, le dispositif de la figure 9 comprend un miroir M4 fortement réfléchissant disposé sur le port de sortie du signal S2, de manière à réfléchir les deux faisceaux secondaires amplifiés une fois par l'amplificateur Al en direction de l'interféromètre en anneau. De cette manière, chaque faisceau secondaire 15 parcourt à nouveau l'interféromètre en anneau, suivant un trajet inverse à la première boucle, et avec la même polarisation. Cette variante permet d'amplifier deux fois chaque faisceau secondaire par un unique amplificateur A1, avant de recombiner les faisceaux secondaires. Selon une deuxième variante du troisième mode de réalisation, le 20 dispositif comprend un miroir de Farady 44 disposé sur le port de sortie du signal S2, de manière à réfléchir les deux faisceaux secondaires amplifiés une fois par l'amplificateur Al en direction de l'interféromètre en anneau. De cette manière, chaque faisceau secondaire parcourt à nouveau l'interféromètre en anneau, suivant un trajet inverse à la première boucle et avec une 25 polarisation orthogonale. Cette variante permet aussi d'amplifier deux fois chaque faisceau secondaire par un unique amplificateur Al, avant de recombiner les faisceaux secondaires. La figure 10 représente un dispositif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés suivant un quatrième mode de réalisation 30 de l'invention. Le dispositif de séparation/recombinaison utilise ici aussi la polarisation des faisceaux. Les amplificateurs Al et A2 sont des amplificateurs à fibre optique à maintien de polarisation dopés terre rare. Selon un exemple de réalisation chaque amplificateur Al, A2 comprend une section de fibre optique double gaine à coeur dopé Ytterbium de 1.6m de 35 longueur. La source est un oscillateur qui génère des impulsions de 250 fs à un taux de répétition de 35 MHz. L'oscillateur est suivi d'un pulse picker 11 et d'un étireur 7 qui étire temporellement les impulsions jusqu'à 150 ps. Le faisceau incident provenant de l'étireur 7 est couplé à un interféromètre en anneau et le faisceau de sortie S, est transmis à un compresseur 8 qui re- comprime temporellement les impulsions amplifiées. Le dispositif comprend un isolateur optique 23, une lame demi-onde 24 et un cube séparateur de polarisation 33. L'isolateur optique 23 permet la recombinaison cohérente des faisceaux amplifiés et l'extraction du faisceau amplifié Si. L'isolateur 23 permet de projeter les deux polarisations orthogonales à 45 degrés de io manière à ce que les faisceaux amplifiés H", et H"2 interfèrent. La première sortie de l'isolateur 22 rejette la partie non recombinée S2 du faisceau de sortie. La deuxième sortie de l'isolateur 22 permet d'extraire le faisceau recombiné Si. Des lames demi-onde, dans l'interféromètre (4, 5 et 6) et en dehors de l'interféromètre (24) sont utilisées pour ajuster finement la 15 répartition de la puissance entre les bras afin d'obtenir le meilleur degré de combinaison cohérente. A chaque instant, le premier amplificateur Al amplifie le premier faisceau secondaire H, se propageant dans le sens horaire de l'interféromètre et le second faisceau secondaire H'2 amplifié une fois par le second amplificateur A2 qui se propage dans le sens anti-horaire. De même, 20 à chaque instant, le second amplificateur A2 amplifie le second faisceau secondaire H2 se propageant dans le sens anti-horaire de l'interféromètre et le premier faisceau secondaire H', amplifié une fois le premier amplificateur Al qui se propage dans le sens horaire. Chaque amplificateur A1, respectivement A2, fonctionne donc comme un préamplificateur pour un 25 faisceau secondaire et comme un amplificateur de puissance pour l'autre faisceau secondaire. Chaque faisceau H,, H2 est amplifié dans les deux amplificateurs identiques Al et A2. Les deux amplificateurs optiques A1, A2 sont configurés de sorte que l'amplification est possible dans chacun des sens de propagation. En sortie, l'entrée d'un amplificateur est injectée dans la 30 sortie de l'autre et vice-versa. Le faisceau H', est donc amplifié une nouvelle fois dans A2, et le faisceau H'2 est amplifié dans A1, le sens de propagation étant maintenant inversé. Le système étant symétrique, les deux faisceaux se propageant dans des directions opposées ont vu le même chemin optique et le même gain d'amplification. En effet, cet interféromètre est similaire à un 35 interféromètre de Sagnac, à la différence notable qu'il comporte des amplificateurs optiques non linéaires disposés dans la boucle. Les deux faisceaux doublement amplifiés se trouvent donc recombinés sur le séparateur d'entrée-sortie, avec la même phase, le même délai de groupe, le même état de polarisation et le même profil spatial. Ainsi, la quasi-totalité de la puissance est redirigé vers le rotateur de polarisation 22 par le cube séparateur de polarisation 32. En passant dans le rotateur de polarisation 22, l'état de polarisation est modifié de sorte que le faisceau de sortie recombiné S, est éjecté par le premier cube séparateur de polarisation 21. La compensation de dissymétrie apparaissant dans un système expérimental io réel peut se faire à de nombreux endroits du système (alignement, pompage des amplificateurs, répartition en puissance des faisceaux secondaires d'entrée etc.). Pour chaque faisceau secondaire, le pompage est co-propagatif au cours de la première amplification et contra-propagatif pour la seconde 15 amplification. Cette disposition permet de limiter l'intégrale B due à l'automodulation de phase (SPM) et donc de conserver une excellente qualité spatiale de faisceau optique. La longueur du chemin optique pour un tour complet de l'interféromètre est de 5m. Par conséquent, le dispositif est peu sensible aux bruits de phase à des fréquences inférieures à 10MHz, les bruits 20 thermiques et acoustiques étant limités au-delà de 10kHz. La combinaison des faisceaux en sortie de l'interféromètre est ainsi très stable en phase et résistante aux perturbations de l'environnement. Le dispositif de la figure 10 fonctionne premièrement avec une fréquence de répétition de 35MHz et une puissance du faisceau incident So 25 de 300 mW. Une puissance de pompe de 50W pour chaque amplificateur Al, A2 permet d'obtenir un faisceau de sortie ayant une puissance de 20W avec une efficacité de combinaison de 95%. Le défaut d'efficacité de combinaison est du essentiellement à l'émission spontanée amplifiée, et aux défauts d'alignement. La durée d'impulsion est relativement bien conservée, la durée 30 d'impulsion de sortie étant de 270 fs (FWHM), comme illustré sur la figure 11, qui représente l'autocorrélation pour une impulsion de 20W à une fréquence de répétition de 35 MHz et respectivement pour une impulsion de 10W à une fréquence de répétition de 1 MHz. Pour obtenir une puissance crête plus élevée, la fréquence de 35 répétition est fixée à 1 MHz. Cependant, la phase non linéaire accumulée devient non négligeable et doit être identique pour les deux faisceaux contrapropagatifs pour maintenir une bonne efficacité de combinaison. Ceci peut être réalisé en pratique en ajustant la puissance des pompes et les conditions d'injection. En considérant que l'auto-modulation de phase se produit surtout s à la sortie d'un amplificateur de puissance, chaque amplificateur Al, A2 contrôle la phase non linéaire d'un seul des deux faisceaux, avec peu d'effets sur l'autre faisceau. Ceci est observé expérimentalement et la tolérance sur la puissance de pompe est d'environ 100mW. La figure 12 montre le spectre optique pour une impulsion de 20 W à une fréquence de répétition de 35 MHz io et respectivement pour une impulsion de 10 W à une fréquence de répétition de 1 MHz. A 10 W, l'énergie est d'environ 10 pJ et l'intégrale B sur chaque faisceau de 12 rad. Cette valeur élevée de l'intégrale B déforme complètement l'impulsion (cf. Figures 11 et 12), toutefois l'efficacité de combinaison cohérente reste élevée à 84%. 15 La figure 13 représente une mesure d'efficacité de combinaison cohérente en fonction de l'énergie d'impulsion pour une fréquence de répétition de 1 MHz et de 35 MHz. On observe une décroissance lente de l'efficacité de combinaison en fonction de l'énergie des impulsions, malgré un ajustement précis des puissances des deux pompes. Cet effet peut 20 notamment provenir de la réinjection mutuelle entre les deux fibres, qui ne sont pas parfaitement symétriques. La propagation non linéaire est affectée par ce paramètre car la phase spectrale relative entre les chemins optiques horaire et anti-horaire présente des termes d'ordres supérieurs qui ne sont pas parfaitement équilibrés. 25 L'architecture d'amplification du dispositif de l'invention offre des avantages comparés à une architecture standard d'amplification à deux étages en insérant un isolateur dans l'interféromètre. La figure 14 représente une mesure d'autocorrélation pour 2W de puissance de sortie à un taux de répétition de 1 MHz dans le dispositif passif de combinaison cohérente de 30 l'invention et dans un dispositif standard d'amplification à deux étages. Le dispositif de l'invention permet de supprimer complètement les distorsions temporelles observées dans la configuration classique. Les fluctuations de puissance mesurées sur le faisceau combiné cohérent sont identiques aux fluctuations de puissance de chaque faisceau considéré isolément. Ceci indique que le bruit de phase joue un rôle négligeable dans la stabilité de la puissance de sortie. La figure 15 représente les profils de faisceaux obtenus et la valeur des paramètres M2 mesurés. Le paramètre M2 est un paramètre numérique utilisé pour évaluer la qualité spatiale d'un faisceau laser et dont la valeur idéale est égale à un. La figure 15A représente le profil du premier faisceau secondaire amplifié (H"1). La figure 15B représente le profil du second faisceau secondaire amplifié (H"2). La figure 15C représente le profil du faisceau cohérent combiné de sortie (S,). La qualité de faisceau obtenue est io satisfaisante moyennant un alignement et une focalisation soigneuse de l'interféromètre. Cet alignement est crucial pour obtenir une superposition des faisceaux et une efficacité de combinaison élevée. L'invention propose un système optique pour la combinaison passive cohérente de deux amplificateurs laser indépendants. Le principe de 15 fonctionnement du système est basé sur la division en amplitude du signal d'entrée en deux faisceaux secondaires qui sont tous les deux amplifiés dans les deux amplificateurs dans un ordre inverse et à des instants différents mais jusqu'à un niveau d'énergie et un niveau de phase optique accumulée permettant une efficacité élevée de combinaison cohérente. A la sortie du 20 système les deux faisceaux secondaires amplifiés de manière réciproque sont recombinés de manière cohérente sur le même composant optique ayant permis la division initiale. Le faisceau amplifié cohérent de sortie peut être séparé du signal d'entrée au moyen d'un isolateur optique. Le dispositif de l'invention a tous les avantages d'un système passif : le 25 dispositif est stable sans requérir de dispositif électronique complexe de mesure de phase et de contre-réaction en temps réel. De plus, disposant maintenant de deux amplificateurs, le dispositif permet de doubler la puissance optique, l'énergie et la puissance crête par rapport à un système à un seul amplificateur, en utilisant des composants optiques classiques. Pour 30 comparaison, dans les dispositifs amplificateurs optiques antérieurs à deux étages d'amplification en série, le second étage d'amplification supporte la puissance crête maximum plus délivrée, ce qui entraîne des effets non linéaires négatifs pour le second amplificateur de puissance. Au contraire, le dispositif de l'invention permet de répartir la puissance amplifiée entre les 35 deux amplificateurs ce qui permet de limiter plus facilement l'accumulation des effets indésirables (effets thermiques et non-linéaires en particulier) dans chaque amplificateur. La puissance totale est recombinée en dehors des deux amplificateurs, via un système passif de recombinaison cohérente. Le dispositif de l'invention permet d'obtenir une efficacité de recombinaison élevée (jusqu'à plus de 95% voire jusque 100%) tout en conservant une excellente qualité spatiale de faisceau optique. Nous décrivons maintenant en lien avec les figures 16 à 18 une deuxième application de l'invention à un dispositif et un procédé d'élargissement spectral comprenant un système de combinaison cohérente io de deux élargisseurs de spectre optiques, chaque élargisseur de spectre optique étant limité en puissance et/ou en énergie et/ou en puissance crête. La figure 16 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques élargis spectralement suivant une première variante du troisième mode de réalisation de l'invention. 15 Le dispositif de la figure 16 comprend deux fibres optiques à capillaires creux Al et A2, encore appelés hollow core capillaries fiber. Les fibres optiques à capillaires creux sont utilisées pour étirer spectralement des impulsions laser de forte énergie et/ou de forte puissance. Toutefois, une fibre capillaire est limitée en énergie, l'énergie maximum étant de l'ordre de 10 mJ pour des 20 impulsions de quelques dizaines de fs. Le dispositif de la figure 16 comprend deux fibres capillaires creuses Al et A2 disposés en série sur le trajet optique d'un interféromètre en anneau. De préférence, on utilise un cube séparateur de polarisation 31 pour séparer le faisceau incident SO en deux faisceaux secondaires d'entrée H, et H2 polarisés linéairement. L'élargissement dans 25 une fibre capillaire fonctionnant de préférence en polarisation circulaire, on dispose entre le cube séparateur 31 et chaque fibre capillaire Al, A2, une lame quart d'onde 45 respectivement 46. Le premier faisceau secondaire H, polarisé linéairement s traverse la première lame quart d'onde 45 et sa polarisation devient circulaire. Le premier faisceau secondaire polarisé 30 circulairement subit un premier élargissement spectral par la première fibre capillaire creuse Al puis un second élargissement spectral par la seconde fibre capillaire creuse A2. Le premier faisceau secondaire doublement élargi spectralement et toujours polarisé circulairement traverse la second lame quart d'onde 46 et le premier faisceau secondaire de sortie est alors polarisé 35 p. Réciproquement, le second faisceau secondaire H2 polarisé linéairement p traverse la seconde lame quart d'onde 46 et sa polarisation devient circulaire. Le second faisceau secondaire polarisé circulairement subit un premier élargissement spectral par la seconde fibre capillaire creuse A2 puis un second élargissement spectral par la première fibre capillaire creuse Al. Le second faisceau secondaire doublement élargi spectralement et toujours polarisé circulairement traverse la première lame quart d'onde 45 et le second faisceau secondaire de sortie est alors polarisé s. Le cube séparateur 31 recombine alors les deux faisceaux secondaires de sortie chacun ayant été élargi spectralement deux fois. io La figure 17 représente schématiquement un dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques étirés spectralement suivant une deuxième variante du troisième mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de la figure 17 comprend deux fibres capillaires creux Al et A2 pour élargir spectralement des impulsions laser de forte énergie 15 et/ou puissance. A la place d'un cube séparateur de polarisation, on utilise ici un polariseur en couches minces 34. On utilise également des miroirs M11, M12 et M13 à dérive de fréquence (ou chirped mirrors). Le dispositif de la figure 17 permet d'éliminer l'isolateur optique, qui présente généralement de mauvaises propriétés de phases spectrales. On peut ainsi obtenir en sortie du 20 dispositif de la figure 17 une impulsion de 20 femtosecondes, dont l'énergie par impulsion est supérieure à 20 mJ à une longueur d'onde de 800 nm. Le dispositif des figures 16 ou 17 peut avantageusement comprendre un système d'imagerie (non représenté) constitué par exemple d'un système optique 2f-2f pour former l'image de l'extrémité de la première fibre à 25 capillaire creux Al sur l'extrémité opposée de la seconde fibre à capillaire creux A2. La figure 18 représente schématiquement un dispositif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques élargis spectralement suivant une troisième variante du troisième mode de réalisation de l'invention. 30 Le dispositif de la figure 18 comprend deux fibres optiques (Al, A2) à large mode (large mode area fibre) et s'applique plus particulièrement à l'élargissement spectral d'impulsion laser ultra-courtes de faible énergie. Le dispositif de la figure 18 comprend un isolateur optique 23 qui sépare le faisceau d'entrée So en deux faisceaux secondaires polarisés linéairement, 35 respectivement s et p. Les fibres large mode sont de préférence des fibres monomode en silice et fonctionnent en polarisation linéaire. Le dispositif permet de produire un faisceau recombiné cohérent de sortie à une longueur d'onde de 1030 nm, ayant des impulsions de 500fs et dont l'énergie par pulse est supérieure à 2pJ. Les dispositifs représentés sur les figures 16 à 18 illustrent l'application à l'élargissement spectral d'un faisceau laser, dans laquelle le dispositif permet de distribuer l'énergie et/ou la puissance du faisceau optique entre deux composants optiques disposés sur le trajet d'un interféromètre en anneau pour former un faisceau de sortie ayant une énergie et/ou une io puissance supérieure à la limite maximum acceptée par un seul des deux composants optiques. REVENDICATIONS1. Dispositif passif de combinaison cohérente de deux faisceaux optiques amplifiés et/ou élargis spectralement, caractérisé en ce que ledit dispositif 5 comprend : - un interféromètre à division d'amplitude en anneau, ledit interféromètre comprenant : - des moyens optiques de séparation et de recombinaison (3, 31, 32, 33) disposés de manière à recevoir un faisceau optique incident (So) io et à le séparer spatialement en un premier faisceau secondaire d'entrée (H1) et un second faisceau secondaire d'entrée (H2), - des moyens optiques de guidage (M1, M2, M3, M4, M11, M12, M13) disposés de manière à définir un trajet optique en anneau dans ledit interféromètre, ledit premier faisceau secondaire d'entrée (H1) 15 parcourant l'interféromètre en anneau suivant une direction horaire pour former un premier faisceau secondaire de sortie (HI") et respectivement ledit second faisceau secondaire d'entrée (H2) parcourant l'interféromètre en anneau suivant une direction antihoraire pour former un second faisceau secondaire de sortie (H2") ; 20 - au moins un composant optique bidirectionnel (A1, A2) disposé sur le trajet optique dudit interféromètre en anneau, ledit au moins un composant optique bidirectionnel (A1, A2) étant apte à amplifier et/ou à élargir spectralement d'une part un faisceau optique secondaire (H1, H2) se propageant suivant une direction horaire et d'autre part un 25 faisceau optique secondaire (H1, H2) se propageant suivant une direction antihoraire ; - lesdits moyens de séparation et de recombinaison (3, 31, 32, 33) étant disposés de manière à recevoir et à recombiner spatialement, temporellement et de manière cohérente ledit premier faisceau 30 secondaire de sortie (H1") et ledit second faisceau secondaire de sortie (H2") pour former un faisceau cohérent de sortie (Si, S2, S3) amplifié et/ou élargi spectralement. 2. Dispositif passif de combinaison cohérente selon la revendication 1 comprenant en outre des moyens d'isolation optique (2, 21, 22, 23) disposésen amont dudit interféromètre en anneau de manière à séparer spatialement le faisceau optique incident (So) et le faisceau cohérent de sortie (S1, S2, S3) amplifié et/ou élargi spectralement. 3. Dispositif passif de combinaison cohérente selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel lesdits moyens optiques de guidage (M1, M2, M3, M4, M11, M12, M13) comprennent des miroirs fortement réfléchissants (M1, M2, M3, M4), des miroirs à dérive de fréquence (M11, M12, M13), des sections de fibres optiques, et/ou des sections de fibres optiques à maintien de polarisation et/ou des sections de fibres optiques à dispersion spécifique. io 4. Dispositif passif de combinaison cohérente selon l'une des revendications 1 à 3 comprenant en outre un miroir réfléchissant (M4) ou un miroir de Faraday (44) disposé sur une sortie des moyens optiques de séparation et de recombinaison de manière à réfléchir le premier faisceau secondaire de sortie (H1") et le second faisceau secondaire de sortie (H2") vers l'interféromètre en 15 anneau, pour que lesdits premier faisceau secondaire et second faisceau secondaire parcourent une seconde fois l'interféromètre en anneau avant d'être recombinés de manière cohérente. 5. Dispositif passif de combinaison cohérente selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison 20 comprennent un séparateur de polarisation (31, 32, 33) disposé de manière à séparer le faisceau incident (So) en un premier faisceau secondaire d'entrée (H1) et un second faisceau secondaire d'entrée (H2), lesdits premier et second faisceaux secondaires d'entrée (H1, H2) étant polarisés linéairement suivant des polarisations orthogonales, ledit dispositif comprenant en outre des 25 moyens de polarisation (4, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47) disposés sur le trajet de l'interféromètre en anneau, lesdits moyens de polarisation (4, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47) étant configurés de manière à ce que le premier faisceau secondaire de sortie (H1") soit polarisé linéairement suivant une même polarisation que le second faisceau secondaire d'entrée (H2) et de manière à 30 ce que le second faisceau secondaire de sortie (H2") soit polarisé linéairement suivant une même polarisation que le premier faisceau secondaire d'entrée (H1). 6. Dispositif passif de combinaison cohérente selon la revendication 5, dans lequel lesdits moyens de polarisation comprennent une lame demi-onde (4, 47), ou deux lames quart d'onde (45, 46) ou deux lames demi-onde, ou un rotateur de Faraday (42) ou un miroir de Faraday (44), ou ou un sous- ensemble comprenant un cube séparateur de polarisation (41), une lame quart d'onde (42) et un miroir réfléchissant (43). 7. Dispositif passif de combinaison cohérente selon la revendication 5 ou 6, dans lequel lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison comprennent un polariseur et/ou une lame d'onde (22, 24, 27) et/ou un io isolateur optique (23), configurés de manière à recombiner sur un même état de polarisation ledit premier faisceau secondaire de sortie (H"1) et ledit second faisceau secondaire de sortie (H"2) polarisés orthogonalement l'un par rapport à l'autre. 8. Dispositif passif de combinaison cohérente selon l'une des revendications 15 1 à 7, dans lequel ledit au moins un composant optique bidirectionnel (Al, A2) comprend un amplificateur optique (Al). 9. Dispositif passif de combinaison cohérente selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel ledit au moins un composant optique bidirectionnel (Al, A2) comprend un premier amplificateur optique bidirectionnel (Al) et un 20 second amplificateur optique bidirectionnel (A2), lesdits amplificateurs optiques (Al, A2) étant disposés en série sur le trajet optique de l'interféromètre en anneau. 10. Dispositif passif de combinaison cohérente selon la revendication 9, dans lequel le premier amplificateur optique (Al) comprend un premier 25 amplificateur à fibre optique et ledit second amplificateur optique (A2) comprend un second amplificateur à fibre optique. 11. Dispositif passif de combinaison cohérente selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel ledit au moins un composant optique bidirectionnel (Al, A2) comprend un premier composant optique bidirectionnel (Al) apte à élargir 30 spectralement lesdits faisceaux optiques secondaires (H,, H'2) et un second composant optique bidirectionnel (A2) apte à élargir spectralement lesdits faisceaux optiques secondaires (H2, H'1). 12. Procédé de combinaison cohérente passive de deux faisceaux optiques amplifiés et/ou élargis spectralement, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - couplage d'un faisceau optique incident (So) à un interféromètre à division d'amplitude en anneau, ledit interféromètre comprenant des moyens optiques de séparation et de recombinaison (3, 31, 32, 33) et au moins un composant optique bidirectionnel (Al, A2) disposé sur le trajet optique dudit interféromètre en anneau, ledit au moins un composant optique (Al, A2) étant apte à amplifier et/ou élargir spectralement d'une part un faisceau optique io secondaire se propageant suivant une direction horaire dans l'interféromètre et d'autre part un faisceau optique secondaire se propageant suivant une direction antihoraire dans l'interféromètre, - séparation spatiale en amplitude du faisceau optique incident (So) par lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison (3, 31, 32, 33) en un 15 premier faisceau secondaire d'entrée (H,) et un second faisceau secondaire d'entrée (H2), - guidage optique dudit premier faisceau secondaire d'entrée (H,) pour parcourir l'interféromètre en anneau suivant une direction horaire et de manière à ce que ledit premier faisceau secondaire d'entrée (H,) soit amplifié 20 et/ou élargi spectralement par ledit au moins un composant optique (Al, A2) pour former un premier faisceau secondaire de sortie (H"1) dirigé vers lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison (3, 31, 32, 33) ; - guidage optique dudit second faisceau secondaire d'entrée (H2) pour parcourir l'interféromètre en anneau suivant une direction anti-horaire et de 25 manière à ce que ledit second faisceau secondaire d'entrée (H2) soit amplifié et/ou élargi spectralement par ledit au moins un composant optique (Al, A2) pour former un second faisceau secondaire de sortie (H"2) dirigé vers lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison (3, 31, 32, 33) ; - recombinaison spatiale cohérente du premier faisceau secondaire de sortie 30 (H"1) et du second faisceau secondaire de sortie (H"2) par lesdits moyens optiques de séparation et de recombinaison (3, 31, 32, 33) pour former un faisceau cohérent de sortie (S,, S2, S3) amplifié et/ou élargi spectralement. 13. Procédé de combinaison cohérente selon la revendication 12, dans lequel : - la séparation spatiale en amplitude du faisceau optique incident (So) en un premier faisceau secondaire d'entrée (H1) et un second faisceau secondaire d'entrée (H2) comprend une séparation en polarisation, lesdits premier faisceau secondaire d'entrée (H1) et second faisceau secondaire d'entrée (H2) étant polarisés orthogonalement, - le guidage optique dans l'interféromètre en anneau comprend une rotation de polarisation à 90 degrés, ledit premier faisceau secondaire de sortie (H"1) ro ayant la même polarisation que le second faisceau secondaire d'entrée (H2) et le second faisceau secondaire de sortie (H"2) ayant la même polarisation que (e premier faisceau secondaire d'entrée (H1), - la recombinaison spatiale cohérente comprend une recombinaison du premier faisceau secondaire de sortie (H"1) et du second faisceau secondaire is de sortie (H"2), les polarisations du premier faisceau secondaire de sortie (H"1) et du second faisceau secondaire de sortie (H"2) étant orthogonales.