LASER à colorant Rhodamine B Spectra Physics 375

Laser à colorant Spectra-Physics Modèle 375

Le Spectra-Physics Model 375 (et sa variante 375B) est un laser à colorant emblématique, utilisé dans les années 1970-1990 pour la recherche en optique, spectroscopie et physique des lasers. Grâce à sa flexibilité, il a permis d’explorer de larges gammes spectrales et de réaliser des expériences de pointe en lasers pulsés et synchrones.

Caractéristiques principales

Type : Laser à colorant (jet-stream dye laser)
Plage spectrale : environ 400 à 800 nm (selon le colorant utilisé)
Rendement typique : ~7 % (variable selon le colorant et la source de pompage)
Modes de fonctionnement : pulsé, continu, ou synchrone (mode-locked)
Cavité : configuration à trois miroirs repliée, optimisée pour la stabilité et l’efficacité
Circulation du colorant : système de jet liquide à débit contrôlé, nécessitant un circulateur dédié (Spectra-Physics modèle 376 par ex.)

Colorants utilisés

Le 375 a été conçu pour fonctionner avec plusieurs colorants fluorescents dissous dans un solvant liquide.
Les plus utilisés sont :

Rhodamine 6G (souvent dans l’éthylène glycol, concentration ~2×10⁻³ M)
Kiton Red (pour étendre l’émission vers le rouge)

Le choix du colorant détermine la plage de longueurs d’onde accessible.

Performances et applications

Spectroscopie laser : ajustement fin de la longueur d’onde pour l’étude d’atomes et molécules.
Expériences en optique non linéaire : génération de nouvelles longueurs d’onde, mélange de fréquences.
Lasers synchrones (mode-locked) : impulsions ultracourtes pour la recherche en physique et chimie.

Limites et contraintes

Photodégradation du colorant : les molécules se détruisent sous l’intensité lumineuse → nécessite un débit de circulation élevé.
Alignement optique délicat : cavité et pompage doivent être parfaitement réglés.
Maintenance : manipulation de solvants chimiques (souvent toxiques ou inflammables).
Disponibilité : étant un modèle ancien, pièces détachées et circulateurs sont rares.

Conclusion

Le Spectra-Physics 375 reste un laser à colorant historique, représentatif d’une époque où la flexibilité spectrale primait sur la simplicité d’utilisation. Bien que largement supplanté aujourd’hui par les lasers à semi-conducteurs et les sources à fibre, il demeure une pièce remarquable pour les passionnés de physique expérimentale et de technologie laser.