Brevet FR3076959A1 (20190719)

REVENDICATIONS1. Système laser très haute cadence caractérisé en ce qu'il comporte : - un oscillateur (1) à blocage de mode apte à générer un faisceau laser source 5 comprenant une série d'impulsions source (100) de durée femtoseconde ou picoseconde à une première fréquence de répétition (F1) supérieure ou égale à 800 mégahertz, et - un système amplificateur optique (2) adapté pour recevoir et amplifier la série d'impulsions source (100) à une deuxième fréquence de répétition (F2) égale ou 10 multiple de la première fréquence de répétition (F1), le multiple étant un nombre entier naturel supérieur ou égal à deux, de manière à générer une série d'impulsions laser de très haute fréquence de répétition.\n<CLM>\1\tSystème laser selon la revendication 1 comportant en outre un dispositif multiplicateur de fréquence de répétition (4,\n<CLM>\1\tdisposé entre 15 l'oscillateur (1) et le système amplificateur optique (2), le dispositif multiplicateur de fréquence de répétition (4,\n<CLM>\1\tcomprenant un premier coupleur-séparateur optique (41), une première ligne à retard optique (51) et un deuxième coupleur-séparateur optique (42) ayant une première sortie (51), le premier coupleur-séparateur optique (41) étant adapté pour séparer spatialement le faisceau laser 20 source (100) en un premier faisceau d'impulsions (110) à la première fréquence de répétition (F1) et un second faisceau d'impulsions (120) à la première fréquence de répétition (F1), la première ligne à retard optique (51) étant disposée entre le premier coupleur-séparateur optique (41) et deuxième coupleur-séparateur optique (42) sur un trajet du second faisceau d'impulsions (120) à la 25 première fréquence de répétition (F1), la première ligne à retard optique (51) étant adaptée pour induire un retard optique égal à une demi-période de la première fréquence de répétition (F1) sur le second faisceau d'impulsions (120) et générer un second faisceau d'impulsions retardé d'une demi-période (130), et le deuxième coupleur-séparateur optique (42) étant adapté pour recombiner le premier 30 faisceau (110) et le second faisceau retardé d'une demi-période (130) et former sur la première sortie (Si) un premier faisceau recombiné (142) dans lequel les impulsions sont cadencées à la deuxième fréquence de répétition (F2) égale au double de la première fréquence de répétition (F1).\n<CLM>\1\tSystème laser selon la revendication 2, dans lequel le deuxième 27 coupleur-séparateur optique (42) comporte une deuxième sortie (S2), le deuxième coupleur-séparateur optique (42) étant adapté pour former sur la deuxième sortie (S2) un second faisceau recombiné (152) comprenant des impulsions à la deuxième fréquence de répétition (F2) égale au double de la première fréquence de répétition (F1), le premier faisceau recombiné (142) et le second faisceau recombiné (152) étant synchronisés entre eux en sortie du deuxième coupleur-séparateur optique (42).\n<CLM>\1\tSystème laser selon la revendication 3 dans lequel le dispositif multiplicateur de fréquence de répétition (44) comprend une deuxième ligne à retard optique (52) et un combineur optique (49) ayant une première sortie (51), la deuxième ligne à retard optique (52) étant disposée entre le deuxième coupleur-séparateur optique (42) et le combineur optique (49) sur un trajet du second faisceau recombiné (152), la deuxième ligne à retard optique (52) étant adaptée pour induire un retard optique égal à un quart de période de la première fréquence de répétition (F1) sur le second faisceau recombiné (152) et générer un second faisceau d'impulsions retardé d'un quart de période (162), et le combineur optique (49) étant adapté pour recombiner le premier faisceau recombiné (142) et le second faisceau d'impulsions retardé d'un quart de période (162) et former sur sa première sortie (51) un premier faisceau quadruplé en fréquence de répétition (170) comprenant des impulsions à la deuxième fréquence de répétition (F2) égale au quadruple de la première fréquence de répétition (F1).\n<CLM>\1\tSystème laser selon la revendication 4, dans lequel le combineur optique (49) comporte une deuxième sortie (S2), le combineur optique (49) étant adapté pour former sur sa deuxième sortie (S2) un second faisceau quadruplé en fréquence de répétition (180) comprenant des impulsions à la deuxième fréquence de répétition (F2) égale au quadruple de la première fréquence de répétition (F1), le premier faisceau quadruplé en fréquence de répétition (170) et le second faisceau quadruplé en fréquence de répétition (180) étant synchronisés entre eux en sortie du combineur optique (49).\n<CLM>\1\tSystème laser selon la revendication 3 ou, respectivement, 5 dans lequel le premier coupleur-séparateur optique (41), le deuxième coupleur-séparateur optique (42) et, respectivement, le combineur optique (49) sont des coupleurs polarisants ou à maintien de polarisation, et comportant en outre un dispositif polariseur adapté pour combiner le premier faisceau recombiné (142) et 28 le second faisceau recombiné (152) ou, respectivement, le premier faisceau quadruplé en fréquence de répétition (170) et le second faisceau quadruplé en fréquence de répétition (180).\n<CLM>\1\tSystème laser selon la revendication 3 comportant en outre un 5 compresseur d'impulsions (8) disposé sur la première sortie (51) du deuxième coupleur-séparateur optique (42) et/ou un autre compresseur d'impulsions disposé sur la deuxième sortie (S2) du deuxième coupleur-séparateur optique (42).\n<CLM>\1\tSystème laser selon la revendication 5 comportant en outre un compresseur d'impulsions (8) disposé sur la première sortie (51) du combineur 10 optique (49) et/ou un autre compresseur d'impulsions (8) disposé sur la deuxième sortie (S2) du combineur optique (49).\n<CLM>\1\tSystème laser selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel l'oscillateur (1) à blocage de mode est choisi parmi : un oscillateur semiconducteur ou un oscillateur à état solide, un oscillateur hybride ou un oscillateur à fibre 15 optique ayant une fibre optique dopée de longueur comprise entre 7 cm et 10 cm.\n<CLM>\1\tSystème laser selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel le système amplificateur optique (2) comporte un amplificateur optique (21) ou une pluralité d'amplificateurs optiques (21, 22, ..., 2N) choisis parmi les types d'amplificateurs optiques suivants : amplificateur à fibre optique active et/ou 20 amplificateur à cristal.\n<CLM>\1\tSystème laser selon l'une des revendications 1 à 10 dans lequel le système amplificateur optique (2) comporte une pluralité d'amplificateurs optiques (21, 22, ..., 2N) disposés en cascade, la pluralité d'amplificateurs optiques (21, 22, ..., 2N) comportant un amplificateur optique de puissance. 25\n<CLM>\1\tSystème laser selon l'une des revendications 1 à 11 comportant en outre un sélecteur (3) d'impulsions disposé en aval de l'oscillateur (1) et en amont du système amplificateur optique (2) ou, respectivement, de l'amplificateur optique de puissance (22, 2N), le sélecteur (3) d'impulsions étant adapté pour sélectionner et/ou moduler en amplitude une rafale d'impulsions (30) et injecter la rafale 30 d'impulsions dans le système amplificateur optique (2) ou, respectivement, dans l'amplificateur optique de puissance (22, 2N).\n<CLM>\1\tSystème laser selon la revendication 12 comportant en outre une autre source (14) adaptée pour générer un faisceau d'impulsions complémentaires (40) de la rafale d'impulsions (30) et un autre coupleur (15) disposé de manière à 29 recevoir et combiner le faisceau secondaire et la rafale d'impulsions source en un faisceau d'impulsions composite ayant une fréquence de répétition égale à une fréquence de répétition intra-rafale de la rafale d'impulsions, l'autre coupleur (15) étant adapté pour injecter le faisceau d'impulsions composite dans le système 5 amplificateur optique (2) ou dans l'amplificateur optique de puissance (22, 2N).\n<CLM>\1\tSystème laser selon l'une des revendications 1 à 13 comportant en outre un modulateur optique (9) disposé en aval du système amplificateur optique (2), le modulateur optique (9) étant adapté pour sélectionner une rafale ou une pluralité de rafales d'impulsions amplifiées (200) et/ou pour moduler en amplitude 10 la rafale ou la pluralité de rafales d'impulsions amplifiées.\n<CLM>\1\tProcédé de génération d'impulsions laser de très haute cadence, comprenant les étapes suivantes : - génération d'une série d'impulsions source (100) de durée femtoseconde ou picoseconde par un oscillateur (1) ayant une première fréquence de 15 répétition (F1) supérieure ou égale à 800 mégahertz, et - amplification optique de la série d'impulsions source à une deuxième fréquence de répétition (F2) égale ou multiple de la première fréquence de répétition (F1), le multiple étant un nombre entier naturel supérieur ou égal à deux, de manière à générer une série d'impulsions laser (140, 150, 170, 20\n<CLM>\1\tde très haute cadence.