ÉTUDE DE LA DÉCHARGE DU LASER HCN CONTINU, OPTIMISATION DES PARAMÈTRES ET LOIS D'ÉCHELLE. RÉALISATION PRATIQUE ET APPLICATIONS

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Abstract
Le milieu amplificateur du laser HCN continu est étudié en vue de l'augmentation de la puissance spécifique émise à 337 µ. La température optimale du gaz (mélange d'azote, de méthane et d'hélium) est voisine de 1 000 K. L'influence relative de l'effet Doppler et des collisions sur l'élargissement de la raie laser est déterminée expérimentalement. Dans les conditions normales de fonctionnement, l'effet des collisions est dominant et les relations connues pour les milieux amplificateurs dont l'élargissement de la raie est homogène sont applicables. Par ailleurs, il est montré que l'intensité de saturation varie, comme le coefficient de gain, proportionnellement à l'inverse du diamètre du tube à décharge. Il résulte que la puissance maximale croît lorsque le diamètre du tube diminue, jusqu'à une limite imposée par l'augmentation des pertes par diffraction. Cependant, l'utilisation du tube à décharge comme guide d'onde diélectrique permet de réduire considérablement ces pertes, et, par conséquent, d'améliorer de façon notable la puissance spécifique. Des lois d'échelle pour les lasers HCN continus sont déduites des considérations précédentes. Un laser de 5 cm de diamètre, dont la décharge a 2 m de long, construit en application de ces lois d'échelle, a fourni une puissance de 100 mW. Il présente une puissance spécifique encore jamais atteinte, à notre connaissance, pour ce type de laser. Des méthodes expérimentales originales applicables à d'autres lasers submillimétriques ont été développées pour la mesure de la densité électronique du plasma laser, ainsi que du coefficient de gain et des pertes de la cavité. L'étude des modes du laser guide d'onde a été effectuée avec l'aide d'une caméra à cristaux liquides. Les problèmes technologiques liés à la stabilité de la puissance et à la fiabilité à long terme sont également résolus. Des applications de ce laser seront présentées

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