Le Verdi V10 est un laser DPSS (Diode Pumped Solid State) émettant typiquement :

• 532 nm (vert)
• puissance jusqu’à 10 W CW
• fonctionnement monomode TEM00
• très faible bruit
• utilisé pour le pompage de lasers Ti:Saphir et d’OPO

1. Pompage par diodes laser

À gauche :

• deux fibres injectent la lumière des diodes de pompage
• longueur d’onde ≈ 808 nm

Cette lumière est focalisée dans le cristal laser.

2. Milieu amplificateur

Au centre :

Nd:YVO4

Nd:YVO4

Le cristal émet à :

• 1064 nm
• transition laser du Nd³⁺

Le Nd:YVO4 possède un gain supérieur au Nd:YAG, ce qui explique son utilisation dans le Verdi.

3. Isolateur intra-cavité

L’élément marqué « Isolator » est un isolateur de Faraday.

Il sert à :

• imposer un sens unique d’oscillation
• supprimer le hole burning spatial
• réduire le bruit

Cette technique est caractéristique des lasers monofréquence de haute stabilité.

4. Étalon

L’élément marqué « Etalon » est un étalon Fabry-Pérot.

Il permet :

• la sélection longitudinale des modes
• le fonctionnement monofréquence

C’est l’une des raisons de la très faible largeur spectrale du Verdi.

5. Doublement de fréquence intra-cavité

Le composant marqué :

SHG LBO

est un cristal :

LBO

Le LBO réalise :

1064 nm → 532 nm

par génération de seconde harmonique.

Le processus est :

λSHG=λfondamental2\lambda_{SHG}​​

Ainsi :

• 1064 nm devient 532 nm.

Pourquoi la puissance est-elle si élevée ?

Le point remarquable du Verdi est que le cristal LBO est placé dans la cavité résonnante.

La puissance intra-cavité atteint plusieurs centaines de watts.

Même si seulement 10 W sortent du laser, la puissance circulant dans la cavité peut dépasser 500 W.

Cela permet une conversion très efficace vers 532 nm.

À quoi sert le « Pump Turning Prism » ?

L’élément indiqué « Pump Turning Prism » est un prisme de renvoi du faisceau de pompe.

Il :

• redirige la lumière 808 nm vers le Nd:YVO4
• optimise le recouvrement entre le volume pompé et le mode laser

Le bloc « Power Monitor »

À droite :

• un prélèvement de quelques millièmes du faisceau est effectué
• une photodiode mesure la puissance de sortie
• l’électronique ajuste automatiquement le courant des diodes de pompe

C’est la boucle de régulation de puissance du Verdi.

Ce qui est intéressant sur votre photo

On voit que Coherent a conçu une tête très compacte :

• cavité pliée
• réglages motorisés
• contrôle thermique précis
• électronique intégrée

La tête entière visible sur la photo mesure environ 50 cm alors qu’elle produit 10 W continus monofréquence à 532 nm, ce qui était une performance remarquable à l’époque.

La présence de l’étalon, de l’isolateur de Faraday et du LBO intra-cavité montre qu’il s’agit d’une version haut de gamme destinée à la spectroscopie, au pompage Ti:Saphir ou à l’holographie plutôt qu’à un simple laser vert industriel.

Oui. À l’époque, un Coherent Verdi V10 était considéré comme un laser de recherche haut de gamme et son prix était très élevé.

D’après les tarifs observés dans les laboratoires universitaires et les intégrateurs de systèmes optiques au début des années 2000 :

• Verdi V5 : environ 25 000 à 35 000 USD
• Verdi V8 : environ 40 000 à 55 000 USD
• Verdi V10 : généralement entre 50 000 et 70 000 USD
• certaines configurations monofréquence avec options pouvaient dépasser 80 000 USD

Ces chiffres variaient fortement selon :

• la version (SLM ou multimode longitudinal),
• l’alimentation,
• les options de refroidissement,
• les contrats de service et garantie,
• les accessoires de contrôle de puissance.

En tenant compte de l’inflation, un Verdi V10 vendu 60 000 USD vers 2002 représenterait aujourd’hui environ 105 000 à 115 000 USD en pouvoir d’achat.

Ce prix s’explique par plusieurs éléments :

• cavité monofréquence extrêmement stable,
• bruit optique inférieur à 0,03 % RMS,
• puissance CW de 10 W à 532 nm,
• conversion intracavité avec cristal LBO,
• optiques soudées PermAlign™,
• diodes de pompe haute fiabilité AAA™,
• stabilité de pointage de quelques µrad seulement.

Aujourd’hui, sur le marché de l’occasion :

• une tête seule non testée se trouve parfois entre 3 000 et 8 000 USD,
• un système complet fonctionnel avec alimentation peut encore dépasser 10 000 à 20 000 USD,
• les versions certifiées et révisées pour laboratoires restent très recherchées pour le pompage des lasers Ti:Saphir.

Ce qui est remarquable sur votre photo, c’est qu’on voit directement l’intérieur d’un système qui représentait à l’époque le sommet des lasers DPSS continus verts de laboratoire. Dans les années 2000, un Verdi V10 était souvent installé à côté d’un oscillateur Ti:Saphir coûtant lui-même entre 80 000 et 200 000 USD.