Objectifs pédagogiques

A l’issue de cet enseignement, les élèves sont capables de s'orienter dans le monde des lasers avec une bonne connaissance des principes physiques et des points de repère technologiques.  Pour cela, les élèves devront être capables de :

• Maîtriser les grandeurs caractéristiques des lasers : forme de raie, temps de vie, section efficace, inversion de population, gain, efficacité, seuil, plan de waist, divergence, longueur de Rayleigh, modes longitudinaux,
• Décrire les systèmes à 2-3-4 niveaux, les régimes impulsionnels caractéristiques (régime de déclenchement par le gain, régime de déclenchement par les pertes, régime de synchronisation des modes en phase) et les conditions de stabilité d'une cavité
• Calculer analytiquement et numériquement les grandeurs caractéristiques des lasers : densités de population sur des systèmes spectroscopiques à plusieurs niveaux, gain d'un milieu laser, puissance de sortie d'un laser, paramètres d'un laser en régime impulsionnel : énergie, durée, cadence, zones de stabilité d'une cavité, taille d'un faisceau gaussien après propagation
• Formuler les notions clef intervenant dans les lasers : notion de saturation, conditions d'oscillation, compétition entre les différentes émissions, relation entre les populations d'atome et le nombre de photons, propagation d'un faisceau gaussien
• Répondre aux questions fondamentales qui permettent la mise en oeuvre de lasers :
  • Comment réaliser un amplificateur laser à partir d'un système spectroscopique? Comment réaliser un oscillateur laser? Comment contrôler la fréquence d'un laser? Comment réaliser un laser impulsionnel? Comment manipuler le faisceau d'un laser (spatialement)?
• Comprendre une fiche de spécification d'un laser,
• Lire un schémas optique comprenant des sources laser
• Faire de la veille sur les sources laser
• Concevoir des sources lasers