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002Mon second laser à rubis



Mon second laser à rubis  1969

Ce laser se compose d'un rubis de 4 mm de diamètre et 60 mm de long. Il se trouve au foyer d'une chambre en aluminium polie fraisée dans un bloc d'aluminium. A l'autre foyer se trouve un tube flash linéaire de diamètre 6 mm intérieur et 60 mm de long.
Le seuil pour obtenir l'effet laser est de 190 J en 1 ms
L'énergie stockée maximum dans l'état d'énergie E2 = 2.18 J/cm3. Au niveau de la lampe flash l'énergie pour obtenir le seuil laser se situe entre 100-300 J/cm3 dépendant de la concentration des ions Cr+3 du diamètre du barreau de sa longueur et du pouvoir de réflexion des miroirs.
La puissance électrique de la lampe au xénon doit être de 70kW/cm3
L'angle de Brewster pour un rubis est de 20°34'
Le signal gain pour un passage dans le rubis Go= 1.1  pour un verre au Néodyme Go=2.3  et pour un YAG Go=1720
Conclusion un YAG ne peut pas stocké de l'énergie dans l'état E3 ce qui limite l'énergie à 300mJ pour un barreau de 5mm de diamètre en mode déclenché et 900mJ pour un barreau de 9mm de diamètre.
Le laser à rubis est un laser à 3 niveaux: lors de la décharge dans le tube flash les photons émis par celui-ci sont diriger par le réflecteur elliptique sur le barreau de rubis dopé à 0.05% de chrome et donc les électrons de l'état fondamental E1 sont pompés sur l'état d'énergie E3 par absorption des photons correspondant à cette différence d'énergie. On appelle cela une inversion de population.
Pour atteindre le seuil minimum d'inversion de population permettant d'obtenir l'effet laser dans un système à 3 niveaux il faut que la moîtier des atomes soient en état d'excitation E3. Ceci implique beaucoup d'énergie pompe pour atteindre le seuil laser ce qui n'est pas le cas avec un système à 4 niveaux comme le YAG:Nd






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