Lasers cr#3#+ : lisaf pompes par diodes

Diode-pumped cr#3#+:lisaf lasers

• Auteur / Autrice : FRANCK FALCOZ
• Direction : A. Brun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce memoire concerne l'etude de systemes laser utilisant le cristal de cr#3#+:lisaf comme milieu amplificateur. Ce dernier possede une large bande d'emission entre 800 et 1000 nm, ainsi qu'une large bande d'absorption entre 600 et 700 nm. Depuis 1993, des diodes laser de puissance sont disponibles a ces longueurs d'onde (670 nm). Malgre leurs mauvaises qualites spatiales, il est possible, en choisissant correctement les systemes optiques, de realiser un pompage efficace de ce cristal. Nous avons developpe des oscillateurs cr#3#+:lisaf pompes par diodes et delivrant quelques centaines de mw en regime continu, entre 800 et 900 nm. Nous avons teste differentes configurations de pompage et de cavite, et recueilli des informations sur ce cristal, en particulier sur son efficacite comme materiau laser. Les resultats etant satisfaisants, nous avons teste le fonctionnement de ce laser pour deux regimes impulsionnels differents. Le premier oscillateur impulsionnel realise nous a permis d'obtenir des impulsions de quelques dizaines de picosecondes, limitees par la transformee de fourier et accordables sur 100 nm. Ces impulsions sont produites par blocage de modes actif a l'aide d'un modulateur acousto-optique. Le deuxieme oscillateur realise, nous a permis d'obtenir des impulsions femtosecondes en utilisant l'effet kerr optique. Ainsi nous avons obtenu des impulsions de 50 fs pour une puissance moyenne de 40 mw. Les caracteristiques obtenues placent cet oscillateur parmi les premiers sur la scene internationale. Les energies produites par ces oscillateurs etant faibles, il est necessaire d'utiliser un amplificateur. Pour optimiser les performances de ce dernier, nous avons developpe une simulation theorique permettant de calculer le gain disponible dans le laser, en tenant compte de facteurs limitant tels que l'upconversion ou les effets de l'echauffement du cristal (quenching). Cette modelisation, permet d'evaluer l'influence de divers parametres, et en particulier du pompage, sur le gain. Sa validite a ete confirme par la realisation d'un oscillateur declenche delivrant quelques j