Pulsar: un projet de recherche pour les lasers à l'état solide

Publié par Adrien,
Source: BE Allemagne numéro 524 (4/05/2011) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /66644.htmAutres langues:
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Depuis juin 2008, le Ministère fédéral allemand pour l'enseignement et la recherche (BMBF) a mis en place l'initiative INLAS "Composants optiques intégrés pour les sources lasers à haute performance". Dans ce cadre, le projet PULSAR (Système laser pulsé à paramètre de pulsation adaptable) réunit des acteurs industriels (PicoQuant GmbH, InnoLight GmbH, LPKF Laser & electronics AG, cicor Microelectronics et Alltec GmbH FOBA Laser Marking + Engraving) et le Centre Laser de Hanovre (Basse-Saxe - LZH). Au cours de ce projet, ils ont réalisé un système laser à l'état solide (fase-laser) picoseconde, qui s'est révélé exceptionnel dans les procédés de fabrication pour l'aluminium et le laiton.

Les exigences des industriels portaient principalement sur les procédés de micro-fabrication des matériaux: le rayon laser doit être facilement focalisé et stable sans ajustements extérieurs. De plus le système doit être le plus compact possible et facilement positionnable par rapport à la pièce à traiter tout en respectant les exigences de fabrication. Les lasers à l'état solide actuellement utilisés sont basés sur un itinéraire du rayon variable et donc sujet à un désalignement. S'ajoute à cela les dimensions imposantes de ces systèmes refroidis à l'eau. Au contraire dans le cadre du projet PULSAR, les impulsions courtes du laser picoseconde remplissent une partie des exigences industrielles. De plus, l'adaptabilité du système est facilitée par le découplage entre l'oscillateur laser et l'amplificateur. En fonction du matériau et du procédé à mettre en oeuvre, la puissance moyenne et la fréquence des pulsations peuvent être ajustées. Le procédé est donc très flexible et adaptable.

Pour ce qui est des caractéristiques techniques, la source laser est constituée d'une diode, de 1,03 micro-m de longueur d'onde, avec une période de pulsation de 40 ps. La fréquence de pulsation de l'ensemble varie entre 50kHz et 40 MHz. Grâce à un amplificateur à trois étages, la puissance moyenne varie de 10 micro-W à 14 W. Pour une fréquence de 1 MHz, l'énergie de la pulsation est de 14 micro-J.

De par l'excellente qualité du rayon laser, ce système picoseconde remplit de hautes exigences de production comme la non contamination par des particules fines, ou encore la limitation des fluctuations de température ou des vibrations mécaniques. En comparaison des lasers à l'état solide actuels, ce système s'avère moins coûteux et moins encombrant.
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