Introduction

L'objectif de cette étude est d'étudier concrètement une cavité laser telle que celle utilisée dans l'étude de cas du grain «laser – principes de base». Cette étude permet de mettre en application les notions exposées dans le cours de façon concrète.

Rappelons la géométrie utilisée (voir l'étude de cas du grain « laser – principes de base » pour les détails) et définissons les différentes grandeurs dont nous aurons besoin pour l'étude :

• un cristal de Nd:YAG de longueur l=10 mm et d'indice n=1,8 est utilisé comme milieu amplificateur dans une cavité linéaire à deux miroirs.

• L'un des deux miroirs est déposé directement sur une des face du cristal (il est donc plan) : ce miroir doit être transparent à la longueur d'onde de pompe (808 nm) et hautement réfléchissant à la longueur d'onde laser (on notera A1 son coefficient de réflexion à 1064 nm : il est proche de 1) : il est composé d'une succession de couches sub-micrométriques de matériaux de haut et bas indice respectivement. Avec cette technique, quasiment tous les profils spectraux de réflectivité sont potentiellement réalisables.

• L'autre miroir, de rayon de courbure R, ferme la cavité : il laisse passer un pourcentage donné de lumière à 1064 nm pour constituer le faisceau laser. On notera A2 son coefficient de réflexion à 1064 nm.

• La distance physique entre la face non traitée du cristal et le miroir de sortie sera notée L. La longueur totale de la cavité est donc égale à L+l.