TP d’optique :
Laser Nd-YAG pompe par diode

Lors de ce TP, nous allons réaliser le laser à solide (le milieu amplificateur est un cristal : Nd-YAG).
Au cours de cette réalisation, nous allons ainsi déterminer successivement les points suivants : - Caractérisation de la diode excitatrice ou de pompe : la diode laser - Caractérisation du milieu amplificateur : le barreau Nd-YAG - Procédure de réglage de la cavité résonante et obtention de l’effet laser continu infrarouge - Doublage de fréquence et obtention de l’effet laser continu vert visible

Introduction

Un LASER (“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiations “) est composé de deux elements: - Un milieu amplificateur optique (milieu actif) - Une cavité optique ou résonateur (ou boite optique). Cette cavité est généralement constituée de deux miroirs, dont au moins l’un des deux est partiellement réfléchissant.

Il existe différents types de laser : - Laser à solide - Laser à gaz - Lasers à semi-conducteurs - Lasers à liquide - Lasers à électrons libres - Lasers à fibre

Pour obtenir l’effet laser, il faut d’abord « pomper » le milieu amplificateur avec une source d’énergie extérieure.
Le pompage peut être optique, électrique ou même chimique. Il sert à amener les atomes du milieu actif dans un état excité pour qu’il y ait émission de photons de lumière.
On parle alors d’émission spontanée. On aura effet laser quand ces photons émis auront stimulé les atomes du milieu actif, pour qu’il y ait émission d’autres photons clones du premier photon émis spontanément (même fréquence, même direction, même phase).
On a alors affaire à de l’émission stimulée qui est à l’origine de l’effet laser.

Le rayonnement sortant de cet amplificateur est rebouclé sur son entrée au moyen de miroirs, qui constituent une « cavité » (où la lumière est piégée). Bien sûr, un dispositif (comme un miroir partiellement réfléchissant)