LASERS NANOSECONDE
Une plate-forme, basée à Saclay et portant le nom de “Plani”, est constituée de six lasers Nd-YAG déclenchés et pompés par des diodes continues couvrant un large domaine d’émission (UV, visible et infrarouge). Dédiée à la technologie nanoseconde, elle permet le développement de nouvelles applications telles que le microperçage, le marquage, le nettoyage, le traitement de surface ou la microdécoupe dans différents secteurs industriels, notamment automobile, aéronautique, agroalimentaire, spatial… Grâce à leur durée d’impulsion comprise entre 10 et 200 nanosecondes, ces lasers ont la même puissance que les lasers traditionnels, mais ils ont l’avantage de réaliser du micro-usinage de très grande précision, sans échauffement du matériau. |
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| Mode de fonctionnement : continu ou impulsionnel selon les applications |
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| Durée de l’impulsion : 0,5 à 5 nanosecondes |
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| Fréquence de répétition : 1 000 à 100 000 hertz (impulsions par seconde) |
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| Énergie laser par impulsion : 0,5 à 50 mJ |
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| Puissance moyenne : 1 à quelque 100 milliwatts |
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| Puissance de crête : 0,5 à 50 kilowatts |
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| Amplificateur laser : cristal laser (YAG dopé au néodyme) ou verre (verre phosphate dopé à l’erbium) |
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| Faisceau : visible (0,5 micron) et infrarouge (1, 1,5 et 2 microns) |
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LASERS “PUCES”, LES MICROS
Ces lasers sont développés par le centre CEA de Grenoble et le Leti (Laboratoire d’électronique et de technologie de l’information).
Les lasers “puces” (traduction du terme en anglais “microchip laser”) sont des microlasers solides les plus simples et les plus compacts possible, avec une dimension typique de 0,5 mm3. Ils sont fabriqués en utilisant des procédés collectifs permettant de réaliser simultanément et sans aucun réglage plusieurs milliers de lasers “puces”. Ainsi, leur coût de fabrication peut être très faible. De plus, ils sont extrêmement fiables, robustes et simples à utiliser, sans aucune nécessité de réglage ou de maintenance. Le laser “puce” est pompé par une diode laser et se comporte comme un transformateur de lumière laser. En effet, il permet d’obtenir, à partir d’une diode laser aux caractéristiques médiocres, un faisceau laser naturellement circulaire et peu divergent, monofréquence, et de forte puissance de crête impulsionnelle très utile pour de nombreuses applications. Le faible coût, la grande fiabilité et l’excellente qualité du faisceau des lasers “puces” sont des facteurs déterminants pour les applications comme :
• la télémétrie laser (mesure de distance et de vitesse sans contact). Dans le secteur automobile, ces lasers pourraient servir à détecter et donc à éviter les obstacles ;
• le micromarquage et la microdécoupe sur tous types de matériaux ;
• les oscillateurs avant les amplificateurs dans les lasers de très forte puissance ;
• la fabrication de lasers visibles (verts) compacts ;
• la détection de gaz polluants.
La fabrication collective des lasers “puces” commence par la découpe de lames de 0,5 à 1 mm d’épaisseur et de diamètre 25 mm de milieu laser. Ces lames sont polies avec un excellent parallélisme sur les deux faces. Les miroirs de l’oscillateur laser sont déposés directement sur ces faces. Ensuite, chaque lame est découpée en plusieurs centaines de petits lasers “puces” élémentaires de 1 mm2. Chaque laser “puce” est monté dans un boîtier pour être pompé longitudinalement par une diode laser infrarouge. |
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Microlaser vert développé par le CEA de Grenoble et
le Laboratoire d’électronique et de technologie de l’information. |
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© CEA/Artechnique
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