Brevet FR3151075A1 — publié le 20250117

Dispositif (1) d’émission lumineuse comprenant : une source laser (SL) adaptée pour générer un faisceau incident (FI) une cavité optique de pompage (CP) définissant un volume fermé ne comprenant pas la source laser (SL) et comprenant au moins une ouverture (O1, O2) de sorte que le faisceau incident puisse traverser ladite au moins une ouverture et se réfléchir une pluralité de fois sur une surface (SR) de la cavité optique de pompage créant ainsi un rayonnement dit de pompe (RP), un concentrateur (CL) de lumière luminescent disposé dans le volume fermé et adapté pour absorber ledit rayonnement de pompe (RP) puis émettre un rayonnement luminescent (L L ) au sein dudit concentrateur présentant une durée de vie , une portion (L S ) dite émission lumineuse sortante dudit rayonnement luminescent (L L ) traversant une face dite émettrice (FE) du concentrateur de lumière puis traversant ladite au moins une ouverture. [Fig.4A] Dispositif d’émission lumineuse amélioré comprenant un concentrateur de lumière luminescent La présente invention concerne le domaine des concentrateurs luminescents pompés par source laser. Les sources de lumière peuvent être classées en deux catégories : les sources dites "classiques" de grande étendue géométrique (produit de la surface émettrice par l'angle solide d'émission) comme les lampes halogène, les lampes flash ou les LED et les sources de faible étendue géométrique comme les lasers, les diodes lasers ou les sources lasers fibrées. La est une représentation schématique de la puissance de certaines sources en fonction de leur étendue géométrique. Pour l'imagerie ou la métrologie, les sources lasers peuvent poser des difficultés d'utilisation à cause de leur faible étendue géométrique (en lien avec la cohérence spatiale) et de leur spectre (en lien avec la cohérence temporelle). Des effets d'interférences aléatoires (speckle) peuvent rendre l'éclairage inhomogène et réduire la qualité des images. A l'inverse, les sources incohérentes ne produisent pas de speckle mais peuvent être délicates à utiliser pour éclairer une zone d'intérêt : leur grande étendue rend la collection de leurs rayons lumineux difficile à travers un système optique. Il est possible de réduire la dimension transverse d’un faisceau pour réduire l'étendue mais au prix d'une baisse de puissance. En effet, la conservation de la luminance (L) indique que la puissance (P) et l'étendue (e) sont proportionnelles: . Ainsi, par réduction de la dimension transverse du faisceau ou par variation de la puissance émise, une source prédéterminée permettra d'adresser les couples puissance-étendue qui sont sous la droite P=L e (en noir sur la pour des lampes flash par exemple). La montre que toutes les sources incohérentes sont en dessous d'une droite limite qui passe par les sources les plus lumineuses et les plus puissantes : les lampes flash et les concentrateurs luminescents. Les concentrateurs luminescents sont des sources de lumière combinant à la fois une forte puissance et une forte luminance. Ce sont des matériaux pompés optiquement typiquement taillés en forme de parallélépipède. Ils contiennent des luminophores répartis dans tout le volume du concentrateur. Ils sont polis sur toutes les faces afin de permettre des réflexions totales internes qui vont guider la lumière émise par les luminophores jusqu'à la face de sortie. Il est connu de pomper les concentrateurs par LED (voir par exemple Barbet, Adrien, et al. "Light-emitting diode pumped luminescent concentrators: a new opportunity for low-cost solid-state lasers." Optica 3.5 (2016): 465-468.). Un exemple de concentrateur est un cristal fluorescent dans le visible (rouge-orange) comme le Ce:YAG qui absorbe dans le bleu (vers 450 nm), à une longueur d'onde où les LED sont très performantes. Le cristal est taillé sous la forme d'un plan, tapissé par des centaines (voire des milliers) de LED sur les deux grandes surfaces et avec une émission par les tranches. Ces concentrateurs permettent d’obtenir des valeurs de luminance 10 à 20 fois plus élevée que celle d'une LED. La figure 2A représente, de façon schématique, une vue en perspective d’un module d’émission ME0. Le module d’émission ME0 comprend un ensemble de LED destinées à émettre dans une première bande spectrale et un concentrateur de lumière CL. Le concentrateur CL est un cristal parallélépipédique fluorescent, présentant au moins une face d’éclairement SI1, SI2, de dimensions illuminée par le rayonnement électroluminescent L d émis par les LED. On appelle aussi les faces d’éclairements SI1, SI2 « grandes faces ». L'épaisseur du concentrateur est notée e. Le cristal du concentrateur est configuré pour absorber ledit rayonnement électroluminescent L d . Le flux lumineux émis par les LED est dirigé vers la face d’éclairement. Il est absorbé par les luminophores Lum du cristal fluorescent qui sont répartis dans l’ensemble du volume du cristal et qui émettent alors un rayonnement de fluorescence à l'intérieur du cristal. Les rayons émis peuvent être classés en deux grandes catégories : les rayons piégés notés L p : ces rayons sont piégés dans le cristal du fait de la réflexion totale interne (RTI) sur les différentes faces du cristal. Ces rayons existent si le cristal est un parallélépipède doté de 6 faces parallèles deux à deux et perpendiculaires entre elles. Les rayons piégés ne sortent jamais du cristal, aux imperfections près de ce dernier. les rayons non piégés sont les rayons qui finissent par sortir du cristal. Ils se séparent en deux sous-catégories : les rayons guidés notés L g dont la caractéristique est d'être guidés par RTI et de sortir sur l'une des faces du concentrateur et les rayons non guidés notés L out qui sortent directement du concentrateur sans se réfléchir sur les faces. La est une représentation du diagramme angulaire des rayons émis et piégés dans le concentrateur. Les calottes sombres représentent les angles correspondant aux rayons non piégés (guidés et non guidés) et les zones claires représentent les angles correspondant aux rayons piégés, Dans cette représentation donnée à titre d’exemple, le milieu choisi comme cristal concentateur CL est un cristal de Ce:YAG (indice n 2 =1,82) présentant un angle critique de 33° lorsque le milieu ambiant est l’air. Le pourcentage de rayonnement piégé par RTI par rapport au rayonnement non piégé est fixé par l’indice du cristal et celui du milieu ambiant par la loi de Snell-Descartes. La puissance émise par un concentrateur luminescent dépend du nombre de LED qu'il est possible de poser à proximité de ses grandes faces. Par exemple, avec un concentrateur rectangulaire de dimension de , il est possible de mettre plus de 2000 LED pour pomper simultanément le concentrateur. Dans ce cas, il est possible d'obtenir des puissances de sortie atteignant le kW avec une étendue restant limitée à une valeur inférieure à (voir P.Pichon, A.Barbet, J-P Blanchot, F.Druon, F.Balembois, P.Georges, Optica, Vol 5, N°10, pp 1236-1239 (Septembre 2018)). Pour augmenter la puissance crête de l’émission d’un concentrateur, une première option consiste à envoyer des pics de courant dans les LEDs. Plus les pics de courant sont brefs et plus il est possible d'augmenter la puissance crête. Cette méthode est effectivement utilisée pour avoir une émission de l'ordre de 4W par LED avec des impulsions de pompage de 15 μs (voir P.Pichon, A.Barbet, J-P Blanchot, F.Druon, F.Balembois, P.Georges, Optica, Vol 5, N°10, pp 1236-1239 (Septembre 2018)). Elle est cependant limitée par l'effet Auger dans les couches semiconductrices des LEDs. Par exemple, le potentiel d'augmentation en puissance crête n'est que d'un facteur deux en multipliant le courant par 10 et en réduisant la durée de pompe de 15 μs à 20 ns, ceci pour éviter les effets thermiques. Cette augmentation se fait donc au prix d'une forte baisse de rendement. De plus, le pilotage de milliers de LEDs à un courant atteignant la centaine d'ampères rendrait le système très complexe et très peu efficace. Pour augmenter la puissance crête de l’émission d’un concentrateur, la deuxième option est d'augmenter les dimensions du concentrateur afin d'agrandir la surface exposée aux LED et donc d'augmenter le nombre de LED. La taille maximale des matériaux étant donnée par leurs conditions d'élaboration (par exemple 100mm*50mm sur des cristaux de Ce:YAG), l'augmentation de surface peut être réalisée en collant optiquement plusieurs concentrateurs entre eux sur les faces latérales. Un concentrateur plus long implique une augmentation de la distance de propagation des rayons dans la structure et donc une baisse de rendement, du fait des pertes du matériau et de l’interface de colle entre les deux structures. Un concentrateur plus large ne change pas la distance de propagation. Cependant, dans ce cas, la face de sortie devient de plus en plus aplatie, ce qui peut rendre difficile l'utilisation dans un système optique à symétrie de révolution. Enfin, une dernière option pour augmenter la puissance crête de l’émission est d'augmenter le rendement d'extraction du concentrateur. La montre qu'il est possible d'extraire plus de rayons que ceux appartenant au cône de sortie (lié à la réflexion totale interne) en utilisant des miroirs. Dans une structure paraléllépipèdique, un miroir sur la face opposée à la face de sortie permet de gagner jusqu'à un facteur deux. En rajoutant une face additionnelle et des miroirs sur toutes les faces latérales, il est possible de gagner jusqu'à un facteur 4 (voir par exemple Pierre Pichon, Lisa Lopez, Maxime Nourry-Martin, Stéphane Darbon, Frederic Druon, Patrick Georges and François Balembois, "Light extraction and brightness enhancement of luminescent rectangular slabs" Adv. Photonics Res. 2100356 (2022)). La montre qu'il est possible d'augmenter le cône de sortie en collant une optique non imageante sur la face de sortie et en redressant sélectivement les rayons les plus inclinés pour qu'ils puissent traverser le dernier dioptre (comme par exemple dans S.Roelandt, Y. Meuret, D. K. G. de Boer, D. Bruls, P. Van De Voorde, and H. Thienpont, "Incoupling and outcoupling of light from a luminescent rod using a compound parabolic concentrator", Optical Engineering 54(5), 055101 (May 2015)). Ces améliorations de l'extraction permettent de gagner un facteur 4 au maximum sur la puissance émise par rapport à un concentrateur classique. L’invention vise à fournir une source de forte puissance et de faible étendue en utilisant des concentrateurs luminescents. Pour cela, l’invention porte sur un dispositif d’émission lumineuse comprenant un concentrateur de lumière luminescent pompé par source laser. Les propriétés de concentration du rayonnement laser permettent de disposer de très fortes puissances de pompe, ce qui entraine l'émission d'une forte puissance de sortie par le concentrateur. Dans la configuration de l'invention, le couplage entre le faisceau de pompe et le concentrateur est effectué avec une cavité optique de pompage définissant un volume fermé afin d’augmenter la densité volumique de puissance de pompe tout en évitant des effets de dommage optique laser et de photo-blanchiment sur le matériau fluorescent. A cet effet, un objet de l’invention est un dispositif d’émission lumineuse comprenant : une source laser adaptée pour générer un faisceau incident une cavité optique de pompage définissant un volume fermé ne comprenant pas la source laser et comprenant au moins une ouverture de sorte que le faisceau incident puisse traverser ladite au moins une ouverture et se réfléchir une pluralité de fois sur une surface de la cavité optique de pompage créant ainsi un rayonnement dit de pompe, un concentrateur de lumière luminescent disposé dans le volume fermé et adapté pour absorber ledit rayonnement de pompe puis émettre un rayonnement luminescent au sein dudit concentrateur présentant une durée de vie , une portion dite émission lumineuse sortante dudit rayonnement luminescent traversant une face dite émettrice du concentrateur de lumière puis traversant ladite au moins une ouverture. De manière préférentielle, la surface de la cavité optique de pompage réfléchit de manière diffuse un pourcentage supérieur ou égal à 90 % du rayonnement incident et présente un coefficient de réflexion supérieur à 90%, préférentiellement supérieur à 95% pour le rayonnement incident. Selon un mode de réalisation, la surface de la cavité optique est en spectralon ou en polytétrafluoroéthylène. Selon un mode de réalisation, la source laser est une source impulsionnelle délivrant des impulsions laser de durée . De manière préférentielle, la durée de vie du rayonnement luminescent est inférieure ou égale à la durée des impulsions. De manière préférentielle, la source laser et la cavité optique de pompage sont adaptées pour qu’une fluence du rayonnement de pompe au sein du concentrateur de lumière soit inférieure à , préférentiellement inférieure ou égale à . Selon un mode de réalisation, les dimensions de la cavité optique de pompage sont adaptées en fonction d’une durée de vie du rayonnement luminescent de manière à ce que ladite émission lumineuse sortante soit une émission lumineuse impulsionnelle d’une durée prédéterminée, par exemple présentant une largeur à mi hauteur comprise entre 50 et 250 ns. Selon un mode de réalisation, le dispositif d’émission lumineuse comprend un dispositif optique non imageant accolé à la face émettrice afin de collecter des rayons de ladite émission lumineuse sortante en réduisant un angle solide associé à l’émission lumineuse sortante de manière à former un faisceau de sortie. De manière préférentielle, le dispositif optique non imageant est adapté pour qu’un angle solide du faisceau de sortie soit inférieur ou égal à Selon un mode de réalisation, ladite au moins une ouverture présente un diamètre inférieur ou égal à 10 mm. Selon un mode de réalisation, la cavité optique de pompage est entièrement fermée à l’exception d’une unique ouverture formant ladite au moins une ouverture. Alternativement, selon un autre mode de réalisation, la cavité optique de pompage est entièrement fermée à l’exception d’une première ouverture et d’une deuxième ouverture formant ladite au moins une ouverture, le faisceau incident traversant la première ouverture et l'émission lumineuse sortante traversant la deuxième ouverture. Selon un mode de réalisation, le concentrateur est un parallélépipède présentant une longueur 10 fois plus grande que sa largeur et que son épaisseur. Un autre objet de l’invention est une méthode pour générer un faisceau de sortie avec une puissance crête améliorée avec un concentrateur de lumière luminescent comprenant les étapes suivantes : générer un faisceau laser dit faisceau incident avec une source laser diriger le faisceau incident au travers d’au moins une ouverture formée dans une cavité optique de pompage définissant un volume fermé ne comprenant pas la source laser, le faisceau incident se réfléchissant une pluralité de fois sur une surface de la cavité optique de pompage créant ainsi un rayonnement dit de pompe, absorber ledit rayonnement de pompe avec le concentrateur de lumière luminescent disposé dans le volume fermé de manière à émettre un rayonnement luminescent présentant une durée de vie au sein dudit concentrateur, une portion dite émission lumineuse sortante dudit rayonnement luminescent traversant une face dite émettrice du concentrateur de lumière puis traversant ladite au moins une ouverture. collecter des rayons de ladite émission lumineuse sortante en réduisant un angle solide associé à l’émission lumineuse sortante de manière à former un faisceau de sortie. D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple et qui représentent, respectivement : , une représentation schématique de la puissance de certaines sources en fonction de leur étendue géométrique, une vue schématique d’un exemple de module d’émission lumineuse connu de l’art antérieur, une représentation des rayons émis dans un concentrateur luminescent, connu de l’art antérieur, , une vue schématique d'exemples de modules d’émission lumineuse d'extraction amélioré par couplage de plusieurs cônes vers la sortie avec des miroirs, connu de l’art antérieur, , une vue schématique d'un exemple de module d’émission lumineuse d'extraction amélioré par augmentation de la taille du cône de sortie avec une optique d'interface non imageante, connu de l’art antérieur, , une vue schématique d’un dispositif d’émission lumineuse selon l’invention, , une vue schématique de perspective du concentrateur uniquement du dispositif d’émission lumineuse selon l’invention, , une vue schématique d’un dispositif d’émission lumineuse selon l’invention avec une cavité optique de pompage adaptée à la géométrie du concentrateur, , une vue schématique d’un dispositif d’émission lumineuse selon un mode de réalisation de l’invention, avec une cavité optique de pompage comprenant une seule ouverture , le profil temporel de l’émission lumineuse sortante pour deux diamètres différents d’une cavité optique de pompage sphérique, , une vue schématique d’un dispositif d’émission lumineuse selon un mode de réalisation de l’invention avec un dispositif extracteur non imageant en sortie, , une vue schématique d’un dispositif d’émission lumineuse selon un mode de réalisation de l’invention avec une optique classique située en sortie, Dans les figures, sauf contre-indication, les éléments ne sont pas à l’échelle. La présente une vue schématique d’un dispositif d’émission lumineuse 1 selon l’invention comprenant un concentrateur CL de lumière luminescent pompé optiquement par une source laser SL via une cavité optique de pompage CP. La illustre une vue schématique de perspective du concentrateur CL uniquement, lorsqu’il est pompé optiquement. A titre d’exemple non limitatif, dans le mode de réalisation des figures 4A et 4B, le concentrateur CL est un parallélépipède rectangle de longueur L, de largeur w et d’épaisseur e présentant deux grandes faces FE1, FE2 et quatre faces latérales FE, FO, FL1, FL2. Comme cela sera expliqué par la suite, le dispositif d’émission lumineuse 1 selon l’invention permet d’obtenir une émission lumineuse sortante présentant une forte puissance crête et une faible étendue, deux caractéristiques que les sources lumineuses de l’art antérieur ne permettaient pas d’obtenir simultanément à ce jour. La source laser SL est adaptée pour générer un faisceau incident FI. Cette source SL n’est pas spécifique à l’invention et peut être toute source laser connue de l’homme de l’art. De manière préférentielle, la source SL est une source impulsionnelle délivrant des impulsions laser de durée Une source SL impulsionnelle permet d’obtenir une émission lumineuse sortante de plus forte puissance crête qu’une source laser continue, tout en réduisant les problèmes thermiques au sein du concentrateur. Selon un mode de réalisation, la source laser SL est une source laser à mode déclenché ( Q- switched en anglais). A titre d’exemple non limitatif, la source laser SL est un laser Q- switched Nd:YAG triplé en fréquence et délivrant des impulsions avec une énergie de 15 mJ à 355 nm et avec une durée d’impulsion et avec une cadence de 20 Hz. La cavité optique de pompage CP présente une surface SR adaptée pour réfléchir le faisceau incident FI. La surface SR de la cavité CP définit un volume fermé comprenant le concentrateur CL et dans lequel n’est pas compris la source laser SL. Le volume fermé défini par la surface SR de la cavité CP comprend au moins une ouverture O1 de sorte que le faisceau incident puisse traverser l’ouverture O1 et se réfléchir ou se diffuser une pluralité de fois sur la surface SR de la cavité optique de pompage créant ainsi un rayonnement de pompe RP. Par « volume fermé », on entend ici que la surface SR de la cavité CP est entièrement fermée à l’exception d’une ou plusieurs ouvertures présentant une surface totale ST telle que , préférentiellement inférieure à L’utilisation d’une cavité fermée permet d’éviter les pertes subies par le faisceau incident FI lors de sa propagation dans la cavité CP, ce qui est primordial pour générer une émission lumineuse sortante présentant une forte puissance crête. Le concentrateur CL est disposé dans la cavité CP et comprend des luminophores Lum adaptés pour absorber le rayonnement de pompe RP de manière à émettre le rayonnement luminescent L L au sein du concentrateur CL. On note la durée de vie du rayonnement luminescent L L . Comme évoqué plus haut, de manière connue en soi, une portion L S du rayonnement luminescent L L –dite émission lumineuse sortante - traverse une face dite émettrice FE du concentrateur de lumière CL, puis traverse l’ouverture O2. Cette portion L S comprend la portion guidée réfléchie sur les faces du concentrateur et la portion non guidée associée à la face émettrice FE traversant directement cette dernière, sans être réfléchie sur les faces du concentrateur. La cavité optique de pompage CP permet au rayonnement de pompe RP de traverser le milieu concentrateur CL une pluralité de fois, ce qui augmente l'absorption du rayonnement de pompe RP par le concentrateur. Ainsi, on augmente la puissance crête de l’émission lumineuse sortante . Connaissant le coefficient d'absorption du concentrateur pour le rayonnement de pompe (α=1 cm -1 par exemple), on peut définir la longueur d'absorption comme 1/α nécessaire pour absorber 63% de la puissance de pompe. En utilisant une cavité avec une surface présentant un coefficient de réflexion ou de diffusion élevé entrainant des réflexions/diffusions multiples sur la surface de la cavité CP et donc des passages multiples dans le concentrateur, il est possible d’utiliser un concentrateur CL dans un matériau présentant une longueur d'absorption pour le faisceau incident FI très inférieure à l'épaisseur e du concentrateur. Par exemple, il est possible d’utiliser un matériau concentrateur avec un coefficient d'absorption de l'ordre du ou d'une fraction de et une épaisseur e de l’ordre du , impliquant une longueur d'absorption au moins 10 fois plus grande que l’épaisseur. De plus, la cavité CP permet de « répartir » le pompage sur toutes les faces du concentrateur simultanément, sans avoir recours à des systèmes optiques complexes permettant de répartir la lumière sur les différentes faces latérales. Ainsi, on limite la densité de puissance (ou fluence dans le cas impulsionnel) du rayonnement de pompe RP sur les faces du concentrateur (et au sein du concentrateur) et on évite les problèmes d’effet thermique, de seuil de dommage optique et de photo-blanchiment des luminophores Lum du concentrateur CL. A l’inverse, pomper le concentrateur CL directement avec le faisceau incident FI entrainerait une densité de puissance beaucoup plus élevée dans la zone pompée ce qui pourrait provoquer des effets dommage optique et les problèmes de photo-blanchiment. Par exemple, un milieu fluorescent utilisant des molécules organiques pompé par laser est limité en luminance et en puissance à cause des effets précités. La répartition du pompage sur toutes les faces latérales permet aussi de limiter la surface des grandes faces de pompage FE1 FE2 et donc de limiter la largeur w du concentrateur afin d'avoir une face de sortie la plus symétrique possible (idéalement un carré). Ainsi, le dispositif 1 d’émission lumineuse de l’invention permet de générer une émission lumineuse sortante présentant une forte puissance et une faible étendue. Pour cela, il est essentiel que la source laser SL soit située à l’extérieur de la cavité CP afin qu’elle n’obstrue pas les réflexions multiples du faisceau incident FI sur la surface SR de la cavité CP, ce qui réduirait la puissance du rayonnement de pompe RP effective pompant le concentrateur CL. Dans une première approximation, le dispositif 1 selon l’invention fonctionne pour n’importe quelle forme de concentrateur CL. Cependant, la forme du concentrateur influe directement sur l’émission lumineuse sortante , notamment sa luminance et son étendue géométrique. Il est donc préférable de choisir une forme du concentrateur adaptée pour : produire un effet concentrateur important du rayonnement luminescent par réflexions totales internes dans la structure. Ainsi, on augmente la luminance de l’émission lumineuse sortante Ce paramètre est contrôlé par le ratio L/e entre la longueur et l’épaisseur du concentrateur dans l’exemple de la . produire une émission lumineuse sortante avec une étendue géométrique adaptée à l’application choisie. Ce paramètre est contrôlé par la forme et la dimension de la face émettrice FE. Aussi, de manière préférentielle, le concentrateur est en forme de "baguette", c’est-à-dire un parallélépipède présentant une longueur au moins 5 fois, préférentiellement 10 fois, encore préférentiellement 20 fois, plus grande que sa largeur et que son épaisseur afin de réaliser un effet "concentrateur" important par réflexions totales internes dans la structure. La longueur du concentrateur est cependant limitée par les pertes par propagations intrinsèques au concentrateur. Il est donc préférable de trouver un compromis optimal entre effet concentrateur maximal et pertes par propagation élevées. De manière encore préférentielle, la face émettrice présente une forme carré ou proche d’un carré avec une aire adaptée au système d'imagerie qui suivra la source (par exemple quelques mm²). Dans un mode de réalisation préféré, la surface de la cavité optique de pompage CP réfléchit de manière diffuse un pourcentage supérieur ou égal à 90 % du rayonnement incident et présente un coefficient de réflexion supérieur à 90 %, préférentiellement supérieur à 95 % pour le rayonnement incident. Ainsi, on obtient un rayonnement de pompe le plus homogène possible et pompant de manière efficace un volume plus important du concentrateur CL Cette caractéristique est critique pour garantir une puissance crête importante de l’émission lumineuse sortante tout en limitant la densité volumique de puissance de pompe au sein du concentrateur. A l’inverse, une surface de la cavité optique de pompage CP réfléchissant de manière spéculaire une majorité du faisceau incident générerait un rayonnement de pompe moins homogène pouvant entrainer des points chauds dans le concentrateur où la densité volumique de puissance pourrait dépasser le seuil de dommage optique ou de photo-blanchiment. Par exemple, la surface de la cavité optique est en spectralon ou en polytétrafluoroéthylène. Le spectralon présente un coefficient de réflexion de 99% pour une gamme spectrale allant de 400 nm à 1500 nm. Cela implique que le faisceau incident FI peut être réfléchi par diffusion 100 fois avant d'avoir perdu 63 % de sa puissance. A titre d’exemple non limitatif, dans l’exemple de la , la cavité de pompage CP est une sphère de diamètre D comprenant deux ouvertures O1, O2. Il est important de noter que la forme de la cavité peut s’adapter à la géométrie du concentrateur. Par exemple, la montre une cavité de pompage CP diffusante de forme cylindrique de longueur adaptée à la longueur L du concentrateur luminescent. Dans cette structure compacte, l'éclairage direct du concentrateur par la source laser SL est évité par diffusion du faisceau incident FI dès l'entrée dans la cavité de pompage grâce à un milieu diffusant MD disposé dans la cavité CP. Afin de compléter le confinement de la lumière à l'intérieur de la cavité, celle-ci est recouverte d'une couche réfléchissante SR. Cette cavité peut aussi être adaptée pour laisser circuler de l'air permettant de refroidir le concentrateur s'échauffant du fait du pompage optique. Dans le mode de réalisation préféré où la source laser SL fonctionne en régime impulsionnel, il est très avantageux que la durée de vie des luminophores soit inférieure ou égale à la durée des impulsions. Ainsi, l'émission du concentrateur n'est pas "ralentie" par la durée de vie du niveau excité du luminophore. Ceci permet de maximiser la puissance crête de l’émission lumineuse sortante . De même, dans le mode de réalisation où la source laser SL fonctionne en régime impulsionnel, il est préférable que la source laser SL et la cavité optique de pompage (via ses caractéristiques de réflexions du faisceau incident) soient adaptées pour qu’une fluence (ou densité d’énergie) du rayonnement de pompe au sein du concentrateur de lumière soit inférieure à , préférentiellement inférieure ou égale à . En effet, le seuil de dommage optique laser est typiquement compris entre et pour un laser impulsionnel délivrant des impulsions de 10 ns, selon les conditions expérimentales. Dans le mode de réalisation de la figure 4A, la cavité optique de pompage CP est entièrement fermée à l’exception d’une première et d’une deuxième ouverture O1, O2, le faisceau incident traversant la première ouverture O1 et l’émission lumineuse sortante traversant la deuxième ouverture O2. Ce mode de réalisation présente l’avantage d’être facile à mettre en œuvre. Alternativement, selon un autre mode de réalisation illustré dans la figure 4D, la cavité optique de pompage CP est entièrement fermée à l’exception d’une unique ouverture O1 traversée par le faisceau incident FI et par l’émission lumineuse sortante . Ce mode de réalisation est par exemple mis en œuvre en utilisant un miroir dichroïque MR disposé de manière à réfléchir le faisceau incident FI en le dirigeant au travers de l’unique ouverture, le miroir dichroïque transmettant en outre l’émission lumineuse sortante Ce mode de réalisation présente l’avantage de minimiser les pertes de puissance du rayonnement de pompe RP provoquées par la présence de deux ouvertures (comme dans le mode de réalisation de la par exemple). De manière encore préférentielle, comme illustré dans la , le miroir MD est agencé de manière à ce que le faisceau incident FI ne traverse pas le concentrateur avant une première réflexion sur la surface de la cavité CP afin de limiter la densité de puissance du faisceau laser lors de sa première traversée du concentrateur. On évite ainsi les effets de photo-blanchiment et de dommage optique laser. De manière préférentielle, dans tous les modes de réalisation de l’invention, la dimension de l’ouverture de la cavité optique traversée par le faisceau incident FI (ex : l’ouverture O1 dans le mode de réalisation de la figure 4A) est adaptée en fonction du waist du faisceau incident FI. Plus précisément, l’ouverture est disposée de manière à ce que le faisceau incident FI traverse l’ouverture à sa plus petite dimension transverse, c’est-à-dire lorsque le faisceau incident présente un rayon transverse de dimension , l’ouverture présentant un rayon supérieur ou égal à mais inférieur à . Cela permet de limiter les pertes associées à la cavité CP en évitant que le faisceau incident soit diaphragmé par l’ouverture qu’il traverse. Plus généralement, l’ouverture de la cavité optique traversée par le faisceau incident FI présente un diamètre inférieur ou égal à 10 mm afin de limiter les pertes associées à la cavité CP. De même, de manière préférentielle, la dimension de l’ouverture de la cavité optique traversée par l’émission lumineuse sortante (ex : l’ouverture O2 dans le mode de réalisation de la figure 4A) est adaptée en tenant compte de l’émission lambertienne du concentrateur, de manière à ce qu’aucun des rayons de l’émission lumineuse sortante ne soient pas bloqués par l’ouverture. Par exemple, la face émettrice FE est accolée à l’ouverture de la cavité optique traversée par l’émission lumineuse sortante , cette dernière présentant les mêmes dimensions que la face émettrice FE (par exemple dans le mode de réalisation de la ). Selon un mode de réalisation dans laquelle la source SL est impulsionnelle, la cavité CP présente des dimensions adaptées en fonction de la durée de vie du rayonnement luminescent de manière à ce que l’émission lumineuse sortante soit une émission lumineuse impulsionnelle d’une durée prédéterminée. En effet, il est possible d’adapter les dimensions de la cavité afin d'adapter la durée de l’émission lumineuse impulsionnelle, la borne inférieure de la durée de l’émission lumineuse impulsionnelle étant fixée par le temps de vie du rayonnement luminescent des fluorophores. La borne supérieure est liée au temps de propagation moyen d'un photon de pompe à l'intérieur de la cavité de pompage. Cette caractéristique confère une modularité au dispositif selon l’invention qui n’est pas habituellement pas disponible dans les sources lumineuses de l’art antérieur. Ce résultat est illustré dans la figure 5 qui représente le profil temporel de l’émission lumineuse sortante pour deux diamètres différents d’une cavité CP sphérique. A titre d’exemple non limitatif, les courbes de la figure 5 sont obtenues pour une source laser SL Nd:YAG triplée en fréquence et délivrant des impulsions avec une énergie de 15 mJ à 355 nm et avec une durée d’impulsion et avec une cadence de 20 Hz. De plus, le concentrateur CL est un volume rectangle en PMMA présentant les dimensions suivantes et présentant des fluorophores avec une durée de vie d’environ 10 ns. Le profil temporel C1 est obtenu pour une cavité sphérique de diamètre alors que le profil temporel C2 est obtenu pour une cavité sphérique de diamètre . On remarque que le profil temporel C1 présente une largeur à mi-hauteur d’environ 27 ns. Avec le profil temporel C2 obtenu pour une sphère de diamètre , la durée l’émission lumineuse sortante est plus longue (largeur à mi-hauteur d’environ 35 ns) à cause des distances de propagation dans la sphère plus importantes. L'élargissement temporel enregistré avec la cavité sphérique de plus grand diamètre est dû au temps de trajet plus long des photons de pompe entre chaque diffusion à la surface de la sphère. Dans l’exemple de la figure 5, pour le profil C1 on mesure une puissance crête maximale de 6 kW pour l’émission lumineuse sortante , pour une énergie de pompe de 15 mJ. Ceci correspond à une luminance de , 5 fois plus élevée que la luminance obtenue dans le document M.Nourry-Martin, P.Pichon, F.Druon, S.Darbon, F.Balembois, and P.Georges "Light recycling in LED-pumped Ce:YAG luminescent concentrators" Optics Express Vol.29,No.16 25302-25313 (2021), avec un concentrateur en Ce:YAG pompé par LED avec des impulsions de 15 μs. Cependant, les inventeurs ont estimé préférable de limiter l’énergie de pompe à 10 mJ afin d’éviter l’apparition de phénomène de photo-blanchiment des colorants des concentrateurs. De manière connue en soi, l’émission luminescente dans le concentrateur est lambertienne. Aussi, l’angle solide d’émission de l’émission lumineuse sortante vaut ce qui rend difficile l’utilisation de ce rayonnement à des fins pratiques, par exemple lorsqu’on souhaite le coupler à un système optique conventionnel. Pour pallier ce problème, dans le mode de réalisation illustré en figure 6, le dispositif d’émission lumineuse 1 comprend un dispositif optique non imageant ONI accolé à la face émettrice FE afin de collecter des rayons de l’émission lumineuse sortante en réduisant un angle solide associé à la émission lumineuse sortante de manière à former un faisceau de sortie FS. Ce dispositif optique non imageant ONI est préférentiellement collé à la face émettrice FE avec une colle d’indice élevé pour maximiser l’efficacité d’extraction de l’émission lumineuse sortante . Un autre avantage lié à l’utilisation du dispositif optique non imageant ONI accolé à la face émettrice FE est qu’il permet le maintien mécanique du concentrateur CL au sein de la cavité CP sans utiliser un élément mécanique additionnel qui réduirait la puissance de pompe effective. Selon un mode de réalisation, le dispositif optique non imageant ONI est un concentrateur parabolique ( concentrator parabolic compound en anglais) accolé à la face émettrice FE à l’aide d’une colle UV photo-polymérisable afin pour d’extraire un maximum de lumière piégée dans le concentrateur et pour redresser les rayons dans le faisceau de sortie FS. A titre d’exemple non limitatif, le concentrateur parabolique ONI présente un diamètre d'entrée est de 2,5 mm accolé à la face FE et un diamètre de sortie est de 5 mm. L'angle solide en sortie du concentrateur parabolique ONI est estimé à sr et l'étendue géométrique du faisceau de sortie est donc de l'ordre de 0,1 De manière plus générale, il est préférable que le dispositif optique non imageant ONI présente une structure adaptée pour qu’un angle solide du faisceau de sortie soit inférieur ou égal à afin de faciliter l’utilisation du rayonnement de sortie du dispositif 1. Ainsi, le faisceau de sortie FS mis en forme par le dispositif optique non imageant ONI peut être couplé dans un dispositif optique conventionnel SO comme illustré dans la afin de fournir un faisceau exploitable FE par un système optique de faible ouverture numérique par exemple. Comme évoqué précédemment, de manière préférentielle, le concentrateur CL est un parallélépipède présentant une face émettrice FE carrée car cela facilite le couplage de l’émission lumineuse sortante avec le dispositif optique non imageant ONI et éventuellement le dispositif optique conventionnel SO. Dispositif (1) d’émission lumineuse comprenant : une source laser (SL) adaptée pour générer un faisceau incident (FI) une cavité optique de pompage (CP) définissant un volume fermé ne comprenant pas la source laser (SL) et comprenant au moins une ouverture (O1, O2) de sorte que le faisceau incident puisse traverser ladite au moins une ouverture et se réfléchir une pluralité de fois sur une surface (SR) de la cavité optique de pompage créant ainsi un rayonnement dit de pompe (RP), un concentrateur (CL) de lumière luminescent disposé dans le volume fermé et adapté pour absorber ledit rayonnement de pompe (RP) puis émettre un rayonnement luminescent (L L ) au sein dudit concentrateur présentant une durée de vie , une portion (L S ) dite émission lumineuse sortante dudit rayonnement luminescent (L L ) traversant une face dite émettrice (FE) du concentrateur de lumière puis traversant ladite au moins une ouverture. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite surface de la cavité optique de pompage (CP) réfléchit de manière diffuse un pourcentage supérieur ou égal à 90 % du rayonnement incident et présente un coefficient de réflexion supérieur à 90%, préférentiellement supérieur à 95% pour le rayonnement incident. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite surface de la cavité optique est en spectralon ou en polytétrafluoroéthylène. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la source laser (SL) est une source impulsionnelle délivrant des impulsions laser de durée . Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la durée de vie du rayonnement luminescent est inférieure ou égale à la durée des impulsions. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la source laser (SL) et la cavité optique de pompage sont adaptées pour qu’une fluence du rayonnement de pompe au sein du concentrateur de lumière soit inférieure à , préférentiellement inférieure ou égale à . Dispositif selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel des dimensions de la cavité optique de pompage (CP) sont adaptées en fonction d’une durée de vie du rayonnement luminescent de manière à ce que ladite émission lumineuse sortante soit une émission lumineuse impulsionnelle d’une durée prédéterminée, par exemple présentant une largeur à mi hauteur comprise entre 50 et 250 ns. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un dispositif optique non imageant accolé à la face émettrice afin de collecter des rayons de ladite émission lumineuse sortante en réduisant un angle solide associé à la émission lumineuse sortante de manière à former un faisceau de sortie (FS). Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif optique non imageant est adapté pour qu’un angle solide du faisceau de sortie soit inférieur ou égal à Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une ouverture présente un diamètre inférieur ou égal à 10 mm. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la cavité optique de pompage est entièrement fermée à l’exception d’une unique ouverture formant ladite au moins une ouverture. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la cavité optique de pompage est entièrement fermée à l’exception d’une première ouverture et d’une deuxième ouverture formant ladite au moins une ouverture, le faisceau incident traversant la première ouverture et l'émission lumineuse sortante traversant la deuxième ouverture. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le concentrateur est un parallélépipède présentant une longueur 10 fois plus grande que sa largeur et que son épaisseur. Méthode pour générer un faisceau de sortie avec une puissance crête améliorée avec un concentrateur (CL) de lumière luminescent comprenant les étapes suivantes : générer un faisceau laser dit faisceau incident (FI) avec une source laser (SL) diriger le faisceau incident au travers d’au moins une ouverture (O1, O2) formée dans une cavité optique de pompage (CP) définissant un volume fermé ne comprenant pas la source laser (SL), le faisceau incident se réfléchissant une pluralité de fois sur une surface de la cavité optique de pompage créant ainsi un rayonnement dit de pompe (RP), absorber ledit rayonnement de pompe (RP) avec le concentrateur (CL) de lumière luminescent disposé dans le volume fermé de manière à émettre un rayonnement luminescent (L L ) présentant une durée de vie au sein dudit concentrateur, une portion (L S ) dite émission lumineuse sortante dudit rayonnement luminescent (L L ) traversant une face dite émettrice (SE) du concentrateur de lumière puis traversant ladite au moins une ouverture. collecter des rayons de ladite émission lumineuse sortante en réduisant un angle solide associé à l’émission lumineuse sortante de manière à former un faisceau de sortie (FS).