DEVELOPPEMENT DE NOUVELLES SOURCES LASER ACCORDABLES DE L'ULTRA-VIOLET A L'INFRA-ROUGE POUR UNE APPLICATION LIDAR PDF Download
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Author: PATRICK.. RAMBALDI
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Languages : fr
Pages : 239
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L'ESSENTIEL DU DEVELOPPEMENT LASER PRESENTE DANS CE RAPPORT DE THESE EST DEDIE A LA MISE AU POINT D'UN FUTUR LIDAR (LIGHT DETECTION AND RANGING) INFRA-ROUGE (IR) CAPABLE DE MESURER LES COMPOSES ORGANIQUES VOLATILS (COV) DANS LA BANDE SPECTRALE DES 3-3,5 M. L'AMELIORATION DES QUALITES SPECTRALES DU LASER DE POMPAGE, UN SAPHIR DOPE TITANE, A ETE REALISEE GRACE A LA TECHNIQUE CLASSIQUE DE L'INJECTION PAR DIODE LASER. L'OBTENTION DE DEUX LONGUEURS D'ONDE DIFFERENTES, ALTERNEES, PROCHES L'UNE DE L'AUTRE, ET QUI SONT NECESSAIRES A UNE MESURE DE POLLUANT PAR LA TECHNIQUE DIAL (DIFFERENTIAL ABSORPTION LIDAR), S'EST FAITE PAR MODULATION DE L'EMISSION DE LA DIODE. L'UTILISATION D'OSCILLATEURS PARAMETRIQUES OPTIQUES (OPO) SANS ACCORD DE PHASE ANGULAIRE NOUS A PERMIS D'ATTEINDRE LE DOMAINE DU PROCHE ET MOYEN IR. UN IMPORTANT TRAVAIL DE CARACTERISATION A ETE FAIT SUR LES CRISTAUX DE KTP, DE KTA ET DE KNBO#3. LES RESULTATS MONTRENT QUE LE KTP POSSEDE AUJOURD'HUI UNE QUALITE EXCEPTIONNELLE, ET QUE LA BANDE SPECTRALE 3-3,5 M D'ABSORPTION DES COV EST DESORMAIS ATTEINTE AVEC UN OPO KNBO#3. PARALLELEMENT A CE TRAVAIL DANS L'IR, DE NOUVEAU MATERIAUX VIBRONIQUES, TOUS DOPES EN IONS CE#3#+ ET EMETTANT SUR UNE LARGE BANDE SPECTRALE DIRECTEMENT DANS L'ULTRA-VIOLET (UV) ONT ETE TESTES. LE PLUS INTERESSANT D'ENTRE EUX, LE CE:LISAF, EST POMPE PAR LA QUATRIEME HARMONIQUE D'UN ND:YAG : IL DEMONTRE QUE DES SOURCES BASSE ENERGIE BALAYABLES DANS L'UV PEUVENT ETRE OBTENUES AVEC UNE TECHNIQUE ET UN COUT NETTEMENT MOINS LOURDS PAR EXEMPLE QU'UN OPO POMPE ND:YAG DOUBLE PUIS QUADRUPLE EN FREQUENCE. ENFIN, DIFFERENTES CAMPAGNES DE MESURES LIDAR ONT ETE REALISEES TOUT AU LONG DE CETTE THESE. LA PLUS IMPORTANTE D'ENTRE ELLES EST SANS DOUTE CELLE DIRIGEE PAR L'INERIS (INSTITUT NATIONAL D'EVALUATION DES RISQUES INDUSTRIELS, VERNEUIL-EN-HALATTE) : LES PREMIERS TESTS EN FRANCE DE VALIDATION D'UN LIDAR COMMERCIAL, LE 510 M D'ELIGHT GMBH, DEMONTRERENT LE CARACTERE OPERATIONNEL DE CET APPAREIL POUR LA MESURE DE SO#2.
Author: PATRICK.. RAMBALDI
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Pages : 239
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L'ESSENTIEL DU DEVELOPPEMENT LASER PRESENTE DANS CE RAPPORT DE THESE EST DEDIE A LA MISE AU POINT D'UN FUTUR LIDAR (LIGHT DETECTION AND RANGING) INFRA-ROUGE (IR) CAPABLE DE MESURER LES COMPOSES ORGANIQUES VOLATILS (COV) DANS LA BANDE SPECTRALE DES 3-3,5 M. L'AMELIORATION DES QUALITES SPECTRALES DU LASER DE POMPAGE, UN SAPHIR DOPE TITANE, A ETE REALISEE GRACE A LA TECHNIQUE CLASSIQUE DE L'INJECTION PAR DIODE LASER. L'OBTENTION DE DEUX LONGUEURS D'ONDE DIFFERENTES, ALTERNEES, PROCHES L'UNE DE L'AUTRE, ET QUI SONT NECESSAIRES A UNE MESURE DE POLLUANT PAR LA TECHNIQUE DIAL (DIFFERENTIAL ABSORPTION LIDAR), S'EST FAITE PAR MODULATION DE L'EMISSION DE LA DIODE. L'UTILISATION D'OSCILLATEURS PARAMETRIQUES OPTIQUES (OPO) SANS ACCORD DE PHASE ANGULAIRE NOUS A PERMIS D'ATTEINDRE LE DOMAINE DU PROCHE ET MOYEN IR. UN IMPORTANT TRAVAIL DE CARACTERISATION A ETE FAIT SUR LES CRISTAUX DE KTP, DE KTA ET DE KNBO#3. LES RESULTATS MONTRENT QUE LE KTP POSSEDE AUJOURD'HUI UNE QUALITE EXCEPTIONNELLE, ET QUE LA BANDE SPECTRALE 3-3,5 M D'ABSORPTION DES COV EST DESORMAIS ATTEINTE AVEC UN OPO KNBO#3. PARALLELEMENT A CE TRAVAIL DANS L'IR, DE NOUVEAU MATERIAUX VIBRONIQUES, TOUS DOPES EN IONS CE#3#+ ET EMETTANT SUR UNE LARGE BANDE SPECTRALE DIRECTEMENT DANS L'ULTRA-VIOLET (UV) ONT ETE TESTES. LE PLUS INTERESSANT D'ENTRE EUX, LE CE:LISAF, EST POMPE PAR LA QUATRIEME HARMONIQUE D'UN ND:YAG : IL DEMONTRE QUE DES SOURCES BASSE ENERGIE BALAYABLES DANS L'UV PEUVENT ETRE OBTENUES AVEC UNE TECHNIQUE ET UN COUT NETTEMENT MOINS LOURDS PAR EXEMPLE QU'UN OPO POMPE ND:YAG DOUBLE PUIS QUADRUPLE EN FREQUENCE. ENFIN, DIFFERENTES CAMPAGNES DE MESURES LIDAR ONT ETE REALISEES TOUT AU LONG DE CETTE THESE. LA PLUS IMPORTANTE D'ENTRE ELLES EST SANS DOUTE CELLE DIRIGEE PAR L'INERIS (INSTITUT NATIONAL D'EVALUATION DES RISQUES INDUSTRIELS, VERNEUIL-EN-HALATTE) : LES PREMIERS TESTS EN FRANCE DE VALIDATION D'UN LIDAR COMMERCIAL, LE 510 M D'ELIGHT GMBH, DEMONTRERENT LE CARACTERE OPERATIONNEL DE CET APPAREIL POUR LA MESURE DE SO#2.
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Pages : 30
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A tunable UV and IR laser source was purchased through this grant utilized in lidar experiments and evaluated for potential DoD applications. The laser technology was incorporated into the Hampton University(HU) ozone differential absorption lidar system and lidar measurements of ozone were made. This same technology approach was utilized in the design of the laser for the HU scanning eyesafe aerosol lidar system. This effort resulted in a second research proposal being submitted jointly by HU and ITT Industries with AFRL support to apply this technology to the problem of laser induced fluorescence detection of bioaerosols for airbase defense.
Author: Jean-François Daigle
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Languages : en
Pages : 131
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Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la propagation non linéaire, sous forme de filaments laser, d'impulsions laser ultra-courtes dans l'atmosphère. Les résultats, principalement obtenus à partir d'expériences réalisées en laboratoire, apportent des éléments de compréhension clés en lien avec la la projection de filaments laser dans l'air. Trois aspects distincts de la filamentation sont abordés, à savoir l'évolution, le contrôle et les applications de la filamentation laser. Dans la section évolution, un filament unique a été rigoureusement caractérisé sur plusieurs dizaines de mètres. Plusieurs mesures ont été effectuées pour obtenir une image détaillée du phénomène global. En effet, la caractérisation inclut la mesure de la distribution de plasma du filament et l'évolution spectrale des impulsions laser. Également, des canaux de lumière intense, exempte d'ionisation, ont été observés et caractérisés sur plusieurs dizaines de mètres. La section sur le contrôle présente des méthodes qui pourraient éventuellement résoudre plusieurs problèmes liés à la projection de filaments puissants à longue distance. La plupart de ces méthodes se concentrent sur la fusion de filaments multiples afin d'obtenir un plus grand nombre d'électrons libres ou, un plus grand élargissement spectral. Ces méthodes comprennent l'utilisation de masques spéciaux, la diffraction d'une ouverture circulaire et un système d'optique adaptative. Enfin, la troisième partie présente deux applications prometteuses de la filamentation dans l'air. La première est la télédétection de polluants. Plusieurs cibles (gaz, cibles métalliques, nuages de fumée, aérosols, traces d'explosifs) ont été exposées à la radiation des filaments et la fluorescence caractéristique de ces cibles a été recueillie à l'aide de la technique LIDAR. Un système d'optique adaptative a été utilisé pour améliorer de façon significative les signaux de fluorescence émise. La deuxième application discutée est la génération d'impulsions dans l'infrarouge moyen via le mélange à quatre ondes durant la filamentation à deux couleurs. Le développement de nouvelles sources laser dans l'infrarouge moyen est de première importance pour résoudre des problèmes importants pour la défense et la sécurité civile. En utilisant cette méthode, des impulsions à large bande centrées entre 4-7 [Mu]m de longueur d'onde ont été produites.
Author: N. Finkelstein
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Languages : en
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Author: Jean-Philippe Lavoie
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Category : Ion sources
Languages : en
Pages : 0
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TRIUMF utilise la méthode de séparation isotopique en ligne (ISAC) pour produire des faiceaux exotiques, c'est-à-dire des faisceaux d'ion hors de la vallée de stabilité. Le besoin d'accéder à des régions de plus en plus exotiques est une source de nouveaux défis pour la production de faisceaux. L'un d'entre eux concerne l'élimination des contaminations iso-bariques polluant le faisceau d'intérêt. Pour résoudre ce problème, un nouveau type de source d'ions tirant parti d'un quadriple radio-fréquence (RFQ) et de l'ionisation résonante par laser (LIS) a été développé. La gamme de fréquence du RFQ (500 kHz - 3 MHz) et l'amplitude du signal (10 - 200 V cc) permettent la production de tout isotope pouvant être ionisé par laser à ISAC. Les tests variés menés avec la nouvelle source RFQ - LIS ont permis de démontrer que presque 100 % des contaminants, ionisés par contact avec une surface chaude, pouvaient être repoussés, ne laissant qu'un faisceau d'ions purs ionisés par laser. Afin de développer un prototype fonctionnel, des simulations de trajectoires d'ions dans un RFQ opérant avec une onde carrée ont été effectuées. De plus, l'étude de la dynamique dans l'espace de phase et des équations du mouvement par méthode matricielle ont permis de simuler l'acceptance et la limite de charge d'espace du RFQ. Cette dernière a été établie à 90.5 nA pour une fréquence d'opération de 1 MHz et avec un paramtre quadriplaire qu de 0,59. Cette condition certifie le bon fonctionnement du RFQ puisque les intensités de faisceaux mesurées étaient généralement de quelques dizaines de nA. Afin d'accueillir la source nouvellement développée et de permettre le développement d'autres sources, un système expérimental a été construit. Il permet d'opérer à des énergies de faisceaux pouvant atteindre 35 keV. La chambre expérimentale est munie d'un déflecteur sphérique électrostatique (90°) ainsi que d'un spectromètre de masse pour permettre de caractériser la composition en masse des faisceaux d'ions produits. L'acquisition quasi simultanée de masses jusqu'à 300 amu ainsi que le système de détection double permettant des mesures d'intensités allant d'un seul ion à plusieurs nA, rendent le système pratique en comparaison des systèmes courants basés sur des aimants. Enfin, le nouveau système expérimental permet d'effectuer une grande variété de mesures. Ceci inclut les mesures d'efficacités de sources d'ions, la caractérisation des largeurs d'impulsions d'ions produits par laser ainsi que le développement de nouveaux schémas d'ionisation laser.
Author: François Balembois
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Languages : fr
Pages : 241
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LE SUJET DE CE MEMOIRE CONCERNE L'ETUDE DE SYSTEMES LASER UTILISANT UN CRISTAL DE CR#3#+:LISAF COMME MILIEU AMPLIFICATEUR. CE CRISTAL, DECOUVERT EN 1989, POSSEDE UNE BANDE D'ABSORPTION, ENTRE 600 ET 700 NM, QUI ENCADRE LA LONGUEUR D'ONDE D'EMISSION DES DIODES LASER ROUGES EN GAALINP (670 NM) ET UNE LARGE BANDE D'EMISSION DANS L'INFRAROUGE PROCHE, ENTRE 800 ET 1000 NM. C'EST L'UN DES MEILLEURS CANDIDATS A LA REALISATION DE LASERS SOLIDES ACCORDABLES POMPES PAR DIODES. EN PREVISION DE LA COMMERCIALISATION DES PREMIERES DIODES LASER ROUGES DE PUISSANCE, NOUS AVONS TOUT D'ABORD UTILISE COMME SOURCE DE POMPAGE UN LASER A KRYPTON IONISE EMETTANT A 647 NM ET 676 NM. CE LASER NOUS A PERMIS DE TESTER LE CRISTAL DE CR#3#+:LISAF DANS DIFFERENTES CONFIGURATIONS DE FONCTIONNEMENT. D'UNE PART, EN REGIME CONTINU, NOUS AVONS OBTENU DES PERFORMANCES COMPARABLES A CELLES DES LASERS A SAPHIR DOPE AU TITANE; LA SEULE GRANDE DIFFERENCE SE SITUANT AU NIVEAU DES PROBLEMES THERMIQUES, BEAUCOUP PLUS IMPORTANTS DANS LE CR#3#+:LISAF. D'AUTRE PART, EN REGIME IMPULSIONNEL, NOS SYSTEMES LASER PROUVENT QUE LE CR#3#+:LISAF EST BIEN ADAPTE A LA PRODUCTION D'IMPULSIONS DE QUELQUES MICROJOULES, ACCORDABLES, A UN TAUX DE REPETITION ELEVE, SUR UNE GAMME TEMPORELLE S'ETALANT DE LA NANOSECONDE A LA FEMTOSECONDE. NOUS AVONS, ENSUITE, DEFINI ET REALISE UN LASER CR#3#+:LISAF POMPE PAR UNE DIODE LASER DE 500 MW FONCTIONNANT EN REGIME QUASI CONTINU. AUJOURD'HUI (JANVIER 1994), CE LASER EST LE PLUS PUISSANT DES LASERS CR#3#+:LISAF POMPES PAR DIODE LASER ROUGE MENTIONNES DANS LA LITTERATURE. NOUS AVONS REPRIS, PAR LA SUITE, LES MEMES COMPOSANTS OPTIQUES POUR REALISER L'UN DES PREMIERS LASERS CR#3#+:LISAF A MODES BLOQUES, POMPES PAR DIODE, DELIVRANT DES IMPULSIONS PICOSECONDES ACCORDABLES SUR PLUS DE 70 NM
Author: Direction des Recherches, Etudes et Techniques. Groupe 4
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Author: PHILIPPE.. TONT
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Category :
Languages : fr
Pages : 179
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RECEMMENT LE DEVELOPPEMENT DE NOUVELLES SOURCES LASER EMETTANT DANS L'ULTRAVIOLET, COMME LES LASERS A EXCIMERES, A PERMIS D'ENVISAGER DES APPLICATIONS NOUVELLES. LES TRAVAUX DE CETTE ETUDE CONTRIBUERONT A DETERMINER LES POTENTIALITES DE CES LASERS POUR DES UTILISATIONS EN MILIEU INDUSTRIEL SUR DES MATERIAUX, COMME LES CERAMIQUES, DIFFICILEMENT USINABLES PAR DES PROCEDES CLASSIQUES. UNE DESCRIPTION THEORIQUE DE L'INTERACTION LASER UV-MATERIAUX PAR UN EXPOSE LE PLUS EXHAUSTIF POSSIBLE DES PROCESSUS INTERVENANTS EST EFFECTUEE. UNE ETUDE EXPERIMENTALE PORTANT SUR, L'EVOLUTION DE L'ABSORPTION DU RAYONNEMENT LASER PAR LES MATERIAUX A L'AIDE D'UNE SPHERE INTEGRANTE ; LES MESURES PAR CAPTEUR A QUARTZ PIEZO-ELECTRIQUE DES PRESSIONS ENGENDREES LORS DE L'INTERACTION ; LA DEFINITION DES REGIMES HYDRODYNAMIQUES D'ECOULEMENTS PAR IMAGERIE ULTRA RAPIDE ET STRIOSCOPIE DES PLASMAS ET DES ONDES DE CHOC ; LES CINETIQUES D'ABLATION PAR PROFILOMETRIE AINSI QUE SUR LA CARACTERISATION, PAR MICROSCOPIE ET DES PROCEDES CLASSIQUES D'ANALYSE DE COMPOSITIONS CHIMIQUES DE SURFACE (E.S.C.A., SPECTROSCOPIE D'ELECTRONS AUGER, E.D.S.), DES MODIFICATIONS INDUITES SUR LE MATERIAU, A ETE REALISEE. LES RESULTATS OBTENUS ONT PERMIS D'UNE PART, DE METTRE EN EVIDENCE LES DIFFERENTS MECANISMES REGISSANT L'INTERACTION ET D'AUTRE PART, DE DEFINIR LES PARAMETRES OPTIMUM POUR LE TRAITEMENT DE SURFACE OU LE MICRO-USINAGE PAR LASER A EXCIMERES DE MATERIAUX EMPLOYES DANS L'AERONAUTIQUE, NOTAMMENT LE CARBURE DE SILICIUM
Author: Phillips Laboratory
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Category :
Languages : en
Pages : 94
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Author: OLIVIER.. MUSSET
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 213
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CE TRAVAIL DE THESE S'INSCRIT DANS LE THEME DE LA CONCEPTION ET DE LA REALISATION DE CAVITES LASERS UTILISANT DES CRISTAUX COMME MILIEUX AMPLIFICATEURS. LEUR COMPACITE, LEUR FIABILITE ET LA VARIETE DES LONGUEURS D'ONDE OBTENUES RENDENT CES LASERS PARTICULIEREMENT ATTRACTIFS POUR DE MULTIPLES APPLICATIONS. CETTE ETUDE SE DIVISE EN DEUX GRANDES PARTIES, LA PREMIERE TRAITE DES LASERS ACCORDABLES COMME LE SAPHIR DOPE TITANE OU LE FLUORURE LISRALF#6 DOPE CHROME ; LA SECONDE DES LASERS MONORAIES BASES SUR L'ION NEODYME INSERE DANS DES MATRICES DE KGD(WO#4)#2 (APPELLE KGW) OU D'ASL. CES DIFFERENTES SOURCES LASERS ONT ETE CARACTERISEES PAR LEURS PROPRIETES SPECTROSCOPIQUES, CRISTALLINES ET PAR LES DIFFERENTS DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX UTILISES. LES MODES D'EMISSION RELAXE ET DECLENCHE ACTIF OU PASSIF ONT ETE TESTES LORSQUE CELA ETAIT POSSIBLE. DEUX APPLICATIONS ONT ETE DEVELOPPEES POUR LE LASER TITANE : SAPHIR, LA PREMIERE EST CONSACREE AU POMPAGE D'UN CRISTAL DE ND:YAG POUR GENERER UNE EMISSION LASER IMPULSIONNELLE A 946 NM, LA SECONDE CONCERNE LA DERMATOLOGIE AVEC LA REALISATION D'UN LASER MEDICAL COMPLET. LE CRISTAL DE ND:KGW A PERMIS D'OBTENIR UNE SOURCE LASER A TRES FORT RENDEMENT (6%) FONCTIONNANT DANS DE MULTIPLES CONFIGURATIONS POUR DEUX LONGUEURS D'ONDE DIFFERENTES (1,06 M ET 1,35 M) AVEC DES PUISSANCES DE SORTIE IMPORTANTES (RESPECTIVEMENT 63 ET 25 W). LE ND:ASL, MALGRE DES RESULTATS INTERESSANTS, N'A PAS TENU SES PROMESSES PRINCIPALEMENT EN TERME D'EFFICACITE ET DE QUALITE DE FAISCEAU.
