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Séance de cours

Lasers semi-conducteurs: Qualité du faisceau

Description

Cette séance de cours couvre le fonctionnement des lasers semi-conducteurs, y compris les principes de base, la saturation de gain et les systèmes laser. Il s'inscrit dans les concepts de bandes directes et indirectes, de lasers à pompe optiquement et électriquement, et d'évaluation de la qualité des faisceaux.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Optique: Laser

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Laser

thumb|250px|Lasers rouges (660 & ), verts (532 & ) et bleus (445 & ). thumb|250px|Rayon laser à travers un dispositif optique. thumb|250px|Démonstration de laser hélium-néon au laboratoire Kastler-Brossel à l'Université Pierre-et-Marie-Curie. Un laser (acronyme issu de l'anglais light amplification by stimulated emission of radiation qui signifie « amplification de la lumière par émission stimulée de radiation ») est un système photonique.

Diode laser

Une diode laser est un composant opto-électronique à base de matériaux semi-conducteurs. Elle émet de la lumière monochromatique cohérente (une puissance optique) destinée, entre autres, à transporter un signal contenant des informations sur de longues distances (dans le cas d'un système de télécommunications) ou à apporter de l'énergie lumineuse pour le pompage de certains lasers (lasers à fibre, laser DPSS) et amplificateurs optiques (OFA, Optical Fiber Amplifier).

Faisceau gaussien

En optique, un faisceau gaussien est une solution particulière de l'équation de propagation de Helmholtz (au même titre qu'une onde plane) dans le cadre de l'approximation paraxiale. Ce modèle produit une meilleure description de rayonnements cohérents comme les faisceaux lasers bien qu'il soit incomplet dans le traitement de la diffraction. Plus spécifiquement, un faisceau gaussien est un faisceau dont l'évolution du profil transversal d'amplitude en fonction de la propagation spatiale est proportionnel à une fonction gaussienne, par exemple une fonction de Gauss-Hermite.

Laser pumping

Laser pumping is the act of energy transfer from an external source into the gain medium of a laser. The energy is absorbed in the medium, producing excited states in its atoms. When the number of particles in one excited state exceeds the number of particles in the ground state or a less-excited state, population inversion is achieved. In this condition, the mechanism of stimulated emission can take place and the medium can act as a laser or an optical amplifier. The pump power must be higher than the lasing threshold of the laser.

Divergence de faisceau

vignette|345x345px En électromagnétique, en particulier en optique, la divergence de faisceau est une mesure angulaire de l'augmentation du diamètre ou du rayon du faisceau avec la distance de l'ouverture optique ou de l' ouverture d'antenne d'où émerge le faisceau. Le terme n'est pertinent que dans le « champ lointain », loin de tout foyer du faisceau. Cependant, en pratique, le champ lointain peut commencer physiquement près de l'ouverture rayonnante, en fonction du diamètre d'ouverture et de la longueur d'onde de fonctionnement.

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