Développement de sources laser solides de forte luminance autour de 980 nm PDF Download
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Author: Sylvie Yiou
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 225
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Book Description
Le cadre général de cette thèse est l'étude de nouvelles sources laser de forte luminance pour le pompage des amplificateurs, à fibre dopée erbium (EDFA), en particulier dans le domaine des télécommunications. Actuellement, les EDFA sont pompés par des diodes laser monomodes spatiales émettant à 980 nm une puissance maximale continue d'environ 300 mW sur une surface émettrice de 1 mM par 3 mM. Les diodes laser de plus forte puissance ont une surface émettrice plus large, typiquement 1 mM sur 100 à 200 mM. Il en résulte une dégradation de la qualité spatiale du faisceau dans le plan parallèle à la fonction de la diode. Dans cette direction, le faisceau est 10 à 20 fois limité par la diffraction, ce qui est un problème pour les applications qui nécessitent une forte densité de puissance sur une petite surface (comme par exemple le pompage des EDFA ou le pompage longitudinal des lasers solides). L'enjeu est de disposer d'une source laser monomode spatiale délivrant une puissance continue de l'ordre du watt à 980 nm. Lors de cette thèse, nous avons étudié deux voies. La première solution consiste à améliorer la qualité spatiale d'un faisceau de diode laser en effectuant un filtrage angulaire du faisceau. La technique utilisée est la mise en cavité externe d'une diode laser de puissance. Le filtrage angulaire est réalisé par un réseau de Bragg que nous avons conçu. La seconde solution pour obtenir une émission vers 980 nm dans un faisceau monomode spatial est d'utiliser le faisceau fortement multimode d'une diode laser de puissance pour pomper un cristal massif. Les cristaux dopés avec des ions ytterbium sont intéressants car ils peuvent présenter une raie d'émission vers 980 nm. Le problème est qu'il s'agit alors d'une vraie transition laser à 3 niveaux. Nous avons montré que par un bon choix de la matrice d'accueil et des conditions de pompage, il est possible de réaliser un laser efficace émettant vers 980 nm en pompage continu.
Author: Sylvie Yiou
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 225
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Book Description
Le cadre général de cette thèse est l'étude de nouvelles sources laser de forte luminance pour le pompage des amplificateurs, à fibre dopée erbium (EDFA), en particulier dans le domaine des télécommunications. Actuellement, les EDFA sont pompés par des diodes laser monomodes spatiales émettant à 980 nm une puissance maximale continue d'environ 300 mW sur une surface émettrice de 1 mM par 3 mM. Les diodes laser de plus forte puissance ont une surface émettrice plus large, typiquement 1 mM sur 100 à 200 mM. Il en résulte une dégradation de la qualité spatiale du faisceau dans le plan parallèle à la fonction de la diode. Dans cette direction, le faisceau est 10 à 20 fois limité par la diffraction, ce qui est un problème pour les applications qui nécessitent une forte densité de puissance sur une petite surface (comme par exemple le pompage des EDFA ou le pompage longitudinal des lasers solides). L'enjeu est de disposer d'une source laser monomode spatiale délivrant une puissance continue de l'ordre du watt à 980 nm. Lors de cette thèse, nous avons étudié deux voies. La première solution consiste à améliorer la qualité spatiale d'un faisceau de diode laser en effectuant un filtrage angulaire du faisceau. La technique utilisée est la mise en cavité externe d'une diode laser de puissance. Le filtrage angulaire est réalisé par un réseau de Bragg que nous avons conçu. La seconde solution pour obtenir une émission vers 980 nm dans un faisceau monomode spatial est d'utiliser le faisceau fortement multimode d'une diode laser de puissance pour pomper un cristal massif. Les cristaux dopés avec des ions ytterbium sont intéressants car ils peuvent présenter une raie d'émission vers 980 nm. Le problème est qu'il s'agit alors d'une vraie transition laser à 3 niveaux. Nous avons montré que par un bon choix de la matrice d'accueil et des conditions de pompage, il est possible de réaliser un laser efficace émettant vers 980 nm en pompage continu.
Author: Yann Louyer
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Languages : fr
Pages : 196
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Book Description
Cette thèse s’inscrit dans le projet du développement d’une horloge optique basée sur une transition à deux photons de 661 nm de l’atome d’Ag. Pour profiter du facteur de qualité de la résonance, els atomes sont refroidis par un laser à 328 nm. Ce mémoire traite de la mise au point de sources lasers solides pour simplifier l’expérience actuelle. Le laser de Nd :YLF, pompé par diode laser, permet d’accéder aux longueurs d’onde 1322 nm et 1312 nm. Avec une et deux étapes de doublage en fréquence, nous obtenons les ondes à 661 et 328 nm. Afin de dimensionner différentes configurations laser, un modèle théorique a été testé. L’une d’elles a donné des sources continues, monomodes, d’environ 2 W dans l’infrarouge et, après doublage intracavité, 400 mW dans le rouge. Les probabilités de transition de l’atome d’argent calculées à l’aide des codes de Cowan ont permis de chiffrer l’ordre de grandeur de la puissance laser nécessaire et d’estimer la durée de vie du niveau métastable.
Author: Marc Castaing
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Category :
Languages : fr
Pages : 152
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Book Description
Le remplacement des lasers à gaz émettant à 488 nm ou à 442 nm, à l’aide de lasers solides, représente un véritable enjeu industriel. De nombreuses solutions ont été développées, néanmoins, celle consistant en le doublement de fréquence d’une oscillation autour de 884 nm (cristaux dopés aux ions Nd3+) ou de 976 nm (cristaux dopés aux ions Yb3+) a toujours été écartée, de par la nature à trois niveaux des transitions mises en jeu. La très forte réabsorption du milieu à la longueur d’onde laser rend, à première vue, cette alternative peu efficace. Grâce à la significative amélioration de la luminance des diodes de pompe, ce problème peut désormais être dépassé et l’oscillation de ces transitions envisagée. Dans ces travaux, nous proposons une étude théorique et expérimentale de l’oscillation laser en pompage par diode des transitions à trois niveaux dans les cristaux dopés aux ions Nd3+ et Yb3+. Tout d’abord nous présentons l’étude du pompage direct par diode d’un cristal de Nd:GdVO4 émettant à 880 nm, qui après doublement de fréquence nous permet de proposer une alternative aux lasers à HeCd. Nous présentons ensuite un nouveau concept, le pompage en intracavité, que nous appliquons aux cristaux dopés aux ions Yb3+ pour obtenir un effet laser autour de 980 nm. En effet, à l’intérieur d’une cavité laser, la forte puissance circulante est couplée à une bonne qualité spatiale de faisceau; ces caractéristiques représentent les conditions optimales de pompage d’une transition à trois niveaux. En conclusion, nous proposons une comparaison théorique des différents types de pompage proposés, permettant de dégager avantages et inconvénients de chacune de ces deux configurations.
Author: Sophie-Charlotte Auzanneau
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Languages : fr
Pages : 206
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Dans cette thèse, nous présentons notre étude portant sur des diodes laser émettant à 980 nm. Nous souhaitions améliorer leur luminance, c'est-à-dire avoir une forte puissance alliée à une qualité spatiale du faisceau élevée. Afin de contrôler la qualité spatiale du faisceau, nous avons développé une forme particulière de laser, à savoir un laser à cavité évasée: le laser est constitué d'une section monomode droite suivie d'un évasement. Nous avons étudié deux types de section évasée, le premier (type I) à guidage par l'indice et à faible angle d'ouverture inférieur à 1ʿ, le second (type II) à guidage par le gain avec un angle entre 4 à 6ʿ. Nous avons utilisé une structure verticale d'épitaxie sur GaAs optimisée pour l'obtention de puissance. Afin d'optimiser la forme du guide d'onde évasé, nous avons développé un programme qui a permis d'optimiser la géométrie du laser évasé de type I en vue d'obtenir un mode en sortie le moins multimode possible. La question de la caractérisation de la qualité spatiale du faisceau s'est posée lors de l'évaluation expérimentale des lasers évasés. Les profils non-gaussiens des faisceaux nous ont conduit à utiliser les définitions de la taille et de la divergence des champs proche et lointain basées sur les écarts-types des profils d'intensité. Nous avons alors déterminé le facteur de qualité spatiale M2 selon sa définition adaptée à un faisceau quelconque basée sur les écarts-types. Nous avons mis en place un procédé expérimental de la mesure de la taille et de la divergence puis validé le traitement des données et notre méthode de calcul du facteur M2 par l'étude d'un laser ridge monomode. Expérimentalement, il apparaît que les lasers de type I les plus prometteurs possèdent un angle de 0,64ʿ, et un angle de 4ʿ pour les lasers de type II. Avec les premiers, on obtient 600mW avec un M2 de 2,1 et avec les seconds 1,2W avec un M2 de 3,3. D'autres types de lasers évasés (boîtes quantiques, électrodes distribuées) sont également étudiés.
Author:
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Category : Science
Languages : en
Pages : 1132
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Author: Joseph Weber
Publisher: Courier Corporation
ISBN: 0486438872
Category : Science
Languages : en
Pages : 210
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Book Description
An internationally famous physicist and electrical engineer, the author of this text was a pioneer in the investigation of gravitational waves. Joseph Weber's General Relativity and Gravitational Waves offers a classic treatment of the subject. Appropriate for upper-level undergraduates and graduate students, this text remains ever relevant. Brief but thorough in its introduction to the foundations of general relativity, it also examines the elements of Riemannian geometry and tensor calculus applicable to this field. Approximately a quarter of the contents explores theoretical and experimental aspects of gravitational radiation. The final chapter focuses on selected topics related to general relativity, including the equations of motion, unified field theories, Friedman's solution of the cosmological problem, and the Hamiltonian formulation of general relativity. Exercises. Index.
Author: Sébastien Forget
Publisher: Springer
ISBN: 3642367054
Category : Science
Languages : en
Pages : 179
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Book Description
Organic lasers are broadly tunable coherent sources, potentially compact, convenient and manufactured at low-costs. Appeared in the mid 60’s as solid-state alternatives for liquid dye lasers, they recently gained a new dimension after the demonstration of organic semiconductor lasers in the 90's. More recently, new perspectives appeared at the nanoscale, with organic polariton and surface plasmon lasers. After a brief reminder to laser physics, a first chapter exposes what makes organic solid-state organic lasers specific. The laser architectures used in organic lasers are then reviewed, with a state-of-the-art review of the performances of devices with regard to output power, threshold, lifetime, beam quality etc. A survey of the recent trends in the field is given, highlighting the latest developments with a special focus on the challenges remaining for achieving direct electrical pumping of organic semiconductor lasers. A last chapter covers the applications of organic solid-state lasers.
Author: Matthias Gross
Publisher: Routledge
ISBN: 1317964675
Category : Business & Economics
Languages : en
Pages : 427
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Book Description
Once treated as the absence of knowledge, ignorance today has become a highly influential topic in its own right, commanding growing attention across the natural and social sciences where a wide range of scholars have begun to explore the social life and political issues involved in the distribution and strategic use of not knowing. The field is growing fast and this handbook reflects this interdisciplinary field of study by drawing contributions from economics, sociology, history, philosophy, cultural studies, anthropology, feminist studies, and related fields in order to serve as a seminal guide to the political, legal and social uses of ignorance in social and political life. Chapter 33 of this book is freely available as a downloadable Open Access PDF under a Creative Commons Attribution-Non Commercial-No Derivatives 4.0 license available here: https://tandfbis.s3-us-west-2.amazonaws.com/rt-files/docs/Open+Access+Chapters/9780415718967_oachapter33.pdf
Author: Fabien Bretenaker
Publisher: World Scientific
ISBN: 9814612421
Category : Science
Languages : en
Pages : 185
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Book Description
This unique book provides an overview of the principle and applications of lasers enriched with numerous illustrations.Being over fifty years old, lasers continue to amaze us. Their performance characteristics are constantly reaching new limits, and the scope of their applications continues to expand. Yet, it took years of effort by teams of physicists to transform the fundamental notions of Einstein into the first experimental beam of laser light. And history is still going on as fundamental research is now triggered by its remarkable properties.This book addresses every aspects of laser light, from its fundamental principles to its industrial applications, at a level particularly suited for high school teachers, students, and anybody curious about science and technology.
Author: Stefano Boccaletti
Publisher: A I P Press
ISBN:
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 384
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Book Description
The 8th Experimental Chaos Conference again demonstrated the broad spectrum of areas where nonlinear dynamics plays an important role, such as circuits, hydrodynamics, optics, chemistry, fracture dynamics, neuroscience, and cognitive science. Additional contributions outline the trends for development and application of concepts and techniques of nonlinear dynamics.
