Création d'un faisceau laser limite de diffraction dans un système superradiant.
Dans cette expérience menée sur un laser MOPALITE®, je montre qu'il est possible de créer un faisceau laser limite de diffraction en partant d'un laser TEA N2 du type superradiant.
Pour cela il est nécessaire d'avoir un laser oscillateur superradiant que l'on sélectionne en divergence par 3 astuces:
1. Création d'un résonateur très court donc présentant un gain relativement faible et donc la possibilité à la lumière de faire durant la durée de vie radiative de la molécule excitée N2 (600 ps à pression atmosphérique) plusieurs aller et retour dans cette cavité munie d'un résonateur instable composée (d'un miroir convexe totalement réflecteur et d'un miroir semi transparent concave)
2. D'un diaphragme de 0.6mm de diamètre éliminant les rayons parasites se réfléchissant sur les électrodes de décharges.
3. Passage du rayonnement issue de l'oscillateur et sélectionné en divergence (environ 1 microjoule) dans un télescope pour adapté le diamètre du faisceau de sortie de 0.6mm a la distance entre électrodes de la section d'amplification soit un rapport de 3.5X . Donc la divergence est réduite d'autant! Dans la section "AMPLIFICATEUR" le faisceau d'entrée environ 500nJ à 1uJ est amplifié à 360 uJ soit 600 kW durant 600ps ! Une quatrième astuce consiste à synchronisé l'oscillateur et l'amplificateur sans avoir recours à un délais optique. La synchronisation doit être meilleure que 50ps pour avoir l'énergie de l'amplificateur dans le faisceau limite de diffraction. Sur la vidéo on voit très bien le faisceau très large due à l'émission superradiante de l'amplificateur seul quand je bloque le faisceau issu de l'oscillateur au moyen d'une bandelette de papier. Lorsque je retire cette bandelette le faisceau se résume en un point de 3mm de diamètre à 6 mètre de distance donc limite de diffraction pour 337nm.
