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Qu'est-ce que le laser ?

Publié le 18/03/2012

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Dans les derniers mois de 1960, le physicien américain Théodore H. Maiman associait son nom à un progrès considérable dans la technologie de la lumière. En appliquant les résultats des recherches entreprises par son collègue Charles H. Townes et en tenant compte de ses suggestions, Maiman construisit le premier laser, instrument capable de produire un étroit pinceau de lumière extrêmement concentrée. Ce faisant, Maiman et Townes mettaient à la disposition des scientifiques et des ingénieurs un des outils les plus universels jamais imaginés dans toute l'histoire de la technologie. Dans les années qui suivirent la mise au point du premier prototype de Maiman, différents types de laser virent le jour et le nombre de leurs applications ne cesse de s'accroître.

« Ci-dessus: Intérieur d'un laser moderne à argon .

Le laser au mercure fut moins efficace qu'on ne l'espérait .

D'autres gaz furent également expériment és, mais c'est l'argon qui recueillit la majorité des suffrages .

rature, ce qui excitait les atomes du cristal.

Dès qu'un seul atome avait libéré son surplus d'énergie, la faible im­ pulsion lumineuse produite déclenchait la réaction des autres atomes en provoquant ainsi une sorte de cascade énergétique.

La lumière résultante était réfléchie contre les extrémités argentées du bâtonnet de rubis jusqu'à ce qu'une intensité suffisante eût pu s'accumuler pour péné­ trer la région translucide.

Il en résultait un éclair de lu­ mière rouge très intense mais assez bref, le premier rayon laser.

Lorsque les travaux de Maiman eurent ouvert la voie, la technologie du laser accomplit des progrès rapides.

Alors que le premier laser ne parvenait à émettre qu'une seule impulsion lumineuse, les instruments actuels recourent à un pompage continu pour maintenir l'excitation des ato­ mes et produire un faisceau continu.

De nouveaux maté­ riaux sont également utilisés au lieu des cristaux de rubis et des autres solides, qui avaient tendance à s'altérer sous l'effet de la chaleur produite par le processus de pompa­ ge.

L'importance de lasers à liquide et à gaz n'a cessé de s'étendre.

Dans le laser à liquide, le cristal solide est rem­ placé par un petit réservoir contenant un fluide spécial.

D'un point de vue pratique, l'invention du premier laser à gaz à haute efficacité au milieu des années soixante marqua une étape encore plus importante, puisqu'il est maintenant appelé à remplir toutes les applications du la­ ser dans les domaines industriels, militaires et scientifi­ ques.

A gauche: Maser utilisé par les postes britanniques pour amplifier un signal à Goonhilly Downs.

Maser est un raccourci pour Microwave Amplification by Stimulated Emis sion of Radiation .

C'est le maser qui permit d'imaginer le laser, qui amplifie les ondes lumineuses.

Une nouvelle génération de dispositifs utilisant des substances semi-conductrices du type de celles qu'on uti­ lise dans les transistors, devrait normalement fournir en­ core davantage de puissance.

Actuellement, leur rende­ ment énergétique reste faible, mais ces lasers à semi­ conducteurs sont compacts et relativement peu coûteux à fabriquer .

Les recherches actuellement en cours laissent entrevoir qu'il pourrait bien devenir le type le plus effica­ ce avec une conversion de l'énergie pompée en rayons lu­ mineux proche de 100 o/o.. »

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