Les nouveaux matériaux laser et non linéaires : état de l’art

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Résumé

La grande variété des matériaux laser et non linéaires, découverts et mis au point ces vingt dernières années, permet aux systèmes laser solides et fibrés de couvrir une grande plage de longueurs d’onde, allant de l’ultraviolet à l’infrarouge moyen. Il faut noter que le développement d’un matériau, non linéaire en particulier, nécessite environ dix années d’études, depuis sa découverte jusqu’à son utilisation effective dans des systèmes laser commerciaux. Le développement de lasers solides ou fibrés est indissociable des progrès réalisés en science des matériaux. En effet, les lasers solides sont consommateurs de cristaux sous forme massifs, de couches minces ou de fibres cristallines. Les monocristaux occupent une place prépondérante dans les systèmes laser. Le cristal peut être dopé par un ion luminescent (Nd³⁺, Yb³⁺, Er³⁺, Ti³⁺, Pr³⁺ etc.) : il constitue alors la matrice laser. Un cristal non linéaire intégré au système permet de convertir la fréquence des lasers solides ou fibrés et ainsi d’étendre leur gamme de longueurs d’onde potentielles. La recherche de nouveaux matériaux laser et non linéaires devient un élément clé en fonction de l’évolution des besoins. Le présent article fait le point sur les nouveaux matériaux laser et non linéaires.