Expression de la puissance de sortie

A partir du seuil d'oscillation, la puissance à 1064nm devient non négligeable dans le laser. Pour simplifier, on va supposer que chaque photon de pompe au delà du seuil d'oscillation se transforme en un photon laser qui sort de la cavité. Pour cela, les photons ont deux solutions, soit traverser le miroir de sortie, soit subir les pertes passives de la cavité. La figure E11 permet de comprendre où se trouvent les différentes sorties du laser. Comme vu sur la photo de la figure E9, il y a des pertes par diffusion sur les miroirs et globalement sur toutes les interfaces. Ces pertes, ainsi que le résidu de transmission sur le miroir M2, ne peuvent pas être utilisables : ce sont les pertes dites passives. La seule partie du faisceau utile est celle qui sort par le miroir M1. La puissance qui sort par ce miroir est appelée la puissance de sortie Psortie.

Comme expliqué dans la partie « Puissance de pompe en seuil », nous choisissons par convention de regrouper toutes les pertes passives en une seule grandeur : la transmission du miroir M2. En utilisant la transmission T1 du miroir de sortie : T1=1-R1 et T2 définie par T2=1-R2, et en définissant la puissance Pintra circulant à l'intérieur de la cavité, Pémise la puissance totale émise à 1064 nm s'écrit :

Pémise= T1Pintra + T2Pintra.

La puissance de sortie vaut : Psortie = T1 Pintra.

Par rapport à la puissance totale émise, elle vaut donc : Psortie = Pémise T1/(T1+T2).

Au dessus du seuil, on suppose que tous les photons de pompe sont absorbés par le cristal de Nd :YAG et se transforment par émission stimulée en photons laser. Le nombre de photons de pompe convertis par seconde vaut : . Le nombre de photons laser émis s'écrit . D'où l'égalité :

Finalement la puissance de sortie du laser peut s'écrire sous la forme :