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Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Sciences fondamentales AF 3 271 - 1 Lasers à gaz par René JOECKLÉ Ancien chef de la division Lasers, optronique, sensorique de l’Institut de recherches franco-allemand de Saint-Louis (ISL) es lasers à gaz ont été découverts presque simultanément aux lasers à solide : dans l’infrarouge, le laser à CO 2 a été découvert par Patel. Dans le visible, le laser à hélium-néon (He-Ne) connut aussitôt un grand développement. Ces lasers nécessitent un équipement technique relativement simple : l’excita- tion est obtenue par une décharge électrique haute tension dans un gaz basse pression (généralement un tube scellé dans le cas du laser He-Ne). Le rayonne- ment laser est généralement continu, ce qui était, au début, la caractéristique unique des lasers à gaz. 1. Généralités ................................................................................................. AF 3 271 - 2 1.1 Diversité des lasers à gaz. ........................................................................... 2 1.2 Différences par rapport aux lasers à solide. .............................................. 2 2. Modes d’excitation des lasers à gaz ................................................... 2 2.1 Niveaux d’énergie dans les molécules . ..................................................... 2 2.2 Décharge électrique. .................................................................................... 3 2.3 Excitation chimique. .................................................................................... 3 2.4 Excitation thermique . .................................................................................. 3 3. Lasers à gaz atomiques .......................................................................... 3 3.1 Laser hélium-néon. ...................................................................................... 3 3.2 Laser à argon . .............................................................................................. 4 3.3 Laser à vapeur de cuivre. ............................................................................ 4 3.4 Laser à iode. ................................................................................................. 4 3.5 Autres lasers à gaz rare ionisé. ................................................................... 5 4. Lasers moléculaires ................................................................................. 5 4.1 Laser à CO 2 ................................................................................................... 5 4.2 Laser à CO . ................................................................................................... 5 4.3 Lasers chimiques (HF ou DF). ..................................................................... 6 4.4 Lasers à excimères . ..................................................................................... 6 5. Lasers à gaz industriels .......................................................................... 6 5.1 Paramètres importants. ............................................................................... 6 5.2 Développements. ......................................................................................... 6 L
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LASERS À GAZ _________________________________________________________________________________________________________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. AF 3 271 - 2 © Techniques de l’Ingénieur, traité Sciences fondamentales 1. Généralités 1.1 Diversité des lasers à gaz Les lasers à gaz présentent une grande variété de caractéristiques (figure 1 ) : — la longueur d’onde va de l’ultraviolet (lasers à excimères) à l’infrarouge moyen (lasers à CO 2 , longueur d’onde émise de 10,6 μ m) en passant par le visible ; — aspects temporels : à l’encontre des lasers à solide, pratique- ment tous pulsés, les lasers à gaz peuvent être, soit uniquement pul- sés (excimères, vapeur de cuivre), soit uniquement continus (hélium-néon, argon ionisé), soit (dans le cas des lasers émettant dans l’infrarouge) continus ou pulsés. Les pulsés peuvent être, soit mono impulsion, soit pulsés répétitifs ; — la puissance moyenne de ces lasers couvre un très large domaine : de quelques milliwatts pour les lasers hélium-néon de réglage à quelques dizaines de kilowatts pour les lasers à CO 2 industriels ; pour des finalités militaires, des lasers continus allant jusqu’à plusieurs mégawatts ont été développés.
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This note was uploaded on 11/25/2010 for the course PHYSICS 13269875 taught by Professor Beya during the Winter '10 term at Nevada State College.

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