Laser

Cours en ligne : http://www.fsg.ulaval.ca/opus/physique534/optique/laser01.shtml

Le premier laser est fabriqué en 1960. Il s'agissait à cette époque de recherche purement fondamentale.

Depuis, il est utilisé dans de très nombreuses applications industrielles (soudage, découpage, mesure) , médicales, scientifiques et quotidiennes.

Le mot « laser » est formé des initiales des mots anglais light amplification by stimulated emission of radiation, signifiant : amplification de lumière par émission stimulée de rayonnement.*

Les lasers mettent en œuvre une technique spéciale d’émission, dite « stimulée », par opposition à celle des sources usuelles de lumière, qui est « spontanée »*. L’intérêt des lasers tient à leur grande cohérence, c’est-à-dire que tout le rayonnement émis possède la même fréquence ou la même longueur d'onde (on parle de lumière monochromatique), la même direction et la même phase.

Comparaison de la lumière émise par émission spontanée (haut)
et par émission stimulée (bas). (Microsoft Encarta Encyclopedia 2000)**

Leurs rayons ayant tous sensiblement même direction, ils peuvent transmettre à grande distance cette énergie qui se disperse peu. Cette énergie peut au besoin être localisée en un très petit volume et y apporter, pendant un temps très court, une puissance très supérieure à celle qui est obtenue par d’autres moyens.*

Carcatéristiques

Diode Laser

La diode laser est fabriquée à partir de semi-conducteur dopés tout comme les diodes et les tansistors.

Schéma d'un laser à semi-conducteur.

Lorsque le courant traversant la jonction p-n est faible, l'émission est peu directionnelle et n'est pas monochromatique. C'est de cette manière que fonctionnent les diodes électroluminescentes (aussi appelées LEDs), ces petites sources lumineuses que l'on retrouve sur bon nombre d'appareils électriques. Cependant, au-dessus d'un certain courant de seuil, la lumière devient plus intense, plus directionnelle et monochromatique. La jonction p-n, qui joue alors le rôle de milieu actif, produit un faisceau laser.**

Diode laser. **
Sa monture a 9 mm de diamètre.
Le laser se trouve dans le trou, au centre.

Les lasers à semi-conducteurs sont particulièrement compacts. Ils sont typiquement d'une longueur de 100 à 500 µm et la couche active a une épaisseur entre 0,1 et 2 µm. Ils possèdent également une efficacité très appréciable d'environ 50 %. Le faisceau résultant d'un tel laser est cependant peu directionnel, ayant une divergence de 5° à 30°, parce qu'il est émis par une petite surface de moins de 20 µm de côté. Il est aussi peu puissant : entre 1 et 100 mW. Les lasers à semi-conducteurs sont notamment utilisés pour les imprimantes laser, les lecteurs de disques compacts et comme source lumineuse pour la fibre optique, principalement à cause de leur petite taille. Ce sont aussi eux que l'on retrouve dans les fameux pointeurs laser.**

* source : Encyclopedia Universalis version 8 sur dvd.

** source : texte et image repris du site OPUS

Découpage au laser

http://www.niteklaser.qc.ca/

Un petit glossaire du découpage au laser

Les lasers utilisés pour le découpage sont souvent dit des lasers au CO₂. Ils consomment jusqu'à 5kW. La concentration d'énergie est de l'ordre de 4 MW.m^-2. Voir les caractéristiques.