Laser

Un laser est un faisceau cohérent et focalisé de photons ; cohérent, dans ce contexte, signifie qu'il s'agit d'une seule longueur d'onde, contrairement à la lumière ordinaire qui nous parvient en plusieurs longueurs d'onde. L'acronyme laser signifie "amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement". Ce sont les effets de résonance qui rendent les lasers possibles. Un champ électromagnétique cohérent est le résultat d'un laser. Dans un faisceau cohérent d'énergie électromagnétique, toutes les ondes ont la même fréquence et la même phase. Une cavité, également appelée chambre, est utilisée pour réfléchir la lumière visible, ultraviolette et infrarouge (IR) dans un laser. Cela leur permet de se compléter mutuellement. La cavité peut contenir des solides ou des liquides. La longueur d'onde de sortie est déterminée par le matériau utilisé dans la cavité. Il y a un miroir à chaque extrémité de la cavité. Le miroir à chaque extrémité de la cavité est complètement réfléchissant et ne laisse passer aucune énergie. En revanche, le miroir situé à l'extrémité opposée est partiellement réfléchissant et laisse passer environ 5 % de l'énergie. Le pompage est le processus d'injection d'énergie dans la cavité. Le pompage crée un champ électromagnétique à l'intérieur de la cavité. Il est à la fréquence de résonance naturelle des atomes du matériau. Des miroirs réfléchissent les ondes dans les deux sens. La longueur de la cavité est telle que les fronts d'onde réfléchis et ré-renvoyés se renforcent mutuellement en phase à la fréquence naturelle de la substance de la cavité. Les ondes électromagnétiques à cette fréquence de résonance émergent de l'extrémité de la cavité comportant le miroir partiellement réfléchissant. La sortie peut prendre la forme d'un faisceau continu ou d'une séquence d'impulsions intenses. Un laser à rubis est un type commun et simple. Sa cavité a la forme d'une tige et est constituée d'un mélange d'oxyde d'aluminium solide (chrome) et d'autres matériaux. La sortie se fait par impulsions qui durent environ 500 microsecondes chacune. La tige est pompée par un tube flash hélicoïdal enroulé autour d'elle. Cette gamme de sortie correspond au rouge visible. Un laser bleu a une longueur d'onde plus courte que le laser rouge, et la capacité de stocker et de lire deux à quatre fois la quantité de données. Un autre type de laser populaire est le laser hélium-néon. Ce laser est apprécié des amateurs d'électronique car il est abordable. Comme son nom l'indique, il possède une cavité remplie de gaz hélium et néon. La sortie de l'appareil est d'un cramoisi éclatant. Vous pouvez utiliser d'autres gaz pour produire des faisceaux de longueurs d'onde différentes. L'argon produit un laser dont la sortie est bleue et visible. Un mélange d'azote, de dioxyde de carbone et d'hélium produit une sortie IR. Les lasers sont l'une des inventions les plus importantes développées au cours du 20e siècle. Ils ont trouvé une très grande variété d'utilisations dans l'électronique, le matériel informatique, la médecine et les sciences expérimentales.