Etude du pompage longitudinal par diode laser du YAG dopé holmium et thulium
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Descripteurs français
- Pascal (Inist)
- Wicri :
- topic : Optique.
Abstract
Ce travail est consacré à l'étude des spécificités du pompage optique longitudinal par diode laser monoruban de puissance, d'un barreau de grenat d'yttrium et d'aluminium (YAG) dopé avec des ions holmium (Ho) et thulium (Tm). L'auteur présente tout d'abord les mécanismes de transfert d'énergie mis en jeu pour obtenir un effet laser proche de 2090 nanomètres sur une transition électronique de l'holmium. Les paramètres réglant le faisceau de pompage sont fournis ensuite par la conception d'une optique permettant de focaliser l'émission d'une diode laser dans un barreau de Tm,Ho:YAG. L'absorption de l'onde de pompe par le cristal crée un gradient radial de température. Ce gradient induit une variation de longueur et une modification de l'indice de réfraction. On établit ici les expressions des contraintes intervenant dans cette modification par effet élasto-optique de l'indicatrice du YAG. La manifestation des effets thermiques est la focalisation d'une onde traversant le cristal. Le calcul théorique de la focale thermique est confirmé par des mesures expérimentales. Enfin, un modèle de fonctionnement de ce laser quasi-trois niveaux tenant compte de la réabsorption des photons laser par le niveau bas de la transition, est développé. On y introduit une modélisation du faisceau de pompage afin de mettre en évidence les effets de ce type d'excitation sur le fonctionnement du laser
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