The Mira 900 is a Titanium Sapphire tunable femtosecond laser pumped by the Verdi V-10, 10 Watt pump. The pulsed output has an average power of over 1.6 Watt. A figure of the Mira, with a block diagram of the main functioning components is shown in figure 1. The Mira uses a passive modelocking scheme; a saturable absorber, and a simple slit to reject continuous wave(CW) operation, and amplify short pulses. Additionally, the Mirra can be configured for femtosecond, or picosecond pulsed operation.
Un oscillateur femtoseconde peut-être résumé en une "boîte noire" dans laquelle se trouve uniquement des éléments d'optique telque miroirs, prismes, lentilles et un cristal ayant 2 propriétés extra-ordinaires.
On injecte dans cette "boîte noire" un laser continu et il en ressort un train d'impulsions femtosecondes !
Toute la dynamique s'opère autour de ce fameux cristal qu'est le titane-sapphire ! Ce cristal est le "saint graal " de la physique des lasers. Il a le pouvoir d'émettre une très grande quantité de fréquences longitudinales et de les couplés entre elles par l'effet KERR !
Fig. 1
Dans une cavité laser dont le milieu amplificateur possède une bande d'émission suffisamment large comme c’est le cas du Titane-Saphir, plusieurs milliers de modes longitudinaux de la cavité peuvent osciller et être amplifiées. Si il n’y a aucune relation de phase entre ces modes, l’émission du laser est constituée d’une superposition incohérente de ces modes en régime continu. Par contre si on arrive par un moyen quelconque à mettre en phase ces modes dans la cavité, le régime d’émission devient impulsionnel, on parle alors de blocage de modes (mode-locking) . Le blocage de modes est réalisé en introduisant dans la cavité laser un élément qui module les pertes. Pour favoriser le mode impulsionnel, cet élément doit avoir une transmission qui augmente avec l’intensité qui le traverse. Dans les oscillateurs Titane-Saphir c’est l’effet Kerr Optique qui est utilisé. En effet il va introduire l’apparition d’une lentille Kerr dans le cristal lorsque l’intensité augmente. Cela va modifier la divergence du faisceau dans la cavité. Une fente placée dans la cavité va permettre de s´électionner le mode correspondant au régime impulsionnel qui va pouvoir ainsi s’installer durablement. Il est également possible d’adopter une géométrie de la cavité laser qui favorise le mode impulsionnel par rapport au mode continu. Le seconde condition à réaliser est la compensation de la dispersion du temps de groupe introduite par les éléments traversés, principalement le cristal. En effet chaque mode a une longueur d’onde différente et parcourt donc un chemin optique différent dans la cavité. La compensation est réalisée soit avec une ligne à prismes introduite dans la cavité, soit pour les oscillateurs plus récents, à l’aides de miroirs chirpés.
Le laser MIRA900 peut travailler en régime femtoseconde , picoseconde et continu entre 680nm et 1000nm.
Au mois de septembre 2016 Thierry et moi-même nous allons mettre en marche ce laser MIRA900F pour réaliser des expériences d'excitation double photons, des mesures de durée de pulse par autocorrélation d'intensité temporel (absorption à deux photons)
