Développement de sources lasers solides accordables ou monoraies : applications médicales et scientifiques

par Olivier Musset

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Pierre Boquillon.

Soutenue en 1997

à Dijon .

mots clés

• Lasers à solide
• Lasers accordables

Résumé

Ce travail de thèse s'inscrit dans le thème de la conception et de la réalisation de cavités lasers utilisant des cristaux comme milieux amplificateurs. Leur compacité, leur fiabilité et la variété des longueurs d'onde obtenues rendent ces lasers particulièrement attractifs pour de multiples applications. Cette étude se divise en deux grandes parties, la première traite des lasers accordables comme le saphir dopé titane ou le fluorure LiSrAlF#6 dopé chrome ; la seconde des lasers monoraies basés sur l'ion néodyme inséré dans des matrices de KGd(WO#4)#2 (appellé KGW) ou d'ASL. Ces différentes sources lasers ont été caractérisées par leurs propriétés spectroscopiques, cristallines et par les différents dispositifs expérimentaux utilisés. Les modes d'émission relaxé et déclenché actif ou passif ont été testés lorsque cela était possible. Deux applications ont été développées pour le laser titane : saphir, la première est consacrée au pompage d'un cristal de Nd:YAG pour générer une émission laser impulsionnelle a 946 nm, la seconde concerne la dermatologie avec la réalisation d'un laser médical complet. Le cristal de Nd:KGW a permis d'obtenir une source laser à très fort rendement (6%) fonctionnant dans de multiples configurations pour deux longueurs d'onde différentes (1,06 m et 1,35 m) avec des puissances de sortie importantes (respectivement 63 et 25 W). Le Nd:ASL, malgré des résultats intéressants, n'a pas tenu ses promesses principalement en terme d'efficacité et de qualité de faisceau.

Titre traduit

Tunable or fixed frequencies solide state laser development. Medical and scientific applications

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