Photonique et lasers

Comment les constructeurs de lasers, les laboratoires d'optique et les ingénieurs en lasers à fibre parlent réellement de la lumière.

209 termes33 termes d'argot de métier9 sujets

Le vocabulaire de la photonique appartient à ceux qui construisent, alignent et utilisent les lasers: les doctorants sur les tables optiques, les ingénieurs qui conçoivent des lasers à fibre pour la découpe et le soudage, les techniciens qui maintiennent les systèmes femtosecondes verrouillés pour une installation utilisateur, et les ingénieurs en télécommunications qui poussent la lumière à travers des amplificateurs. Il est parlé dans des laboratoires sombres derrière des portes verrouillées et dans des usines où les faisceaux de plusieurs kilowatts sont monnaie courante.

Le côté formel vient de la physique des lasers et de l'optique. Stimulated emission (émission stimulée), population inversion (inversion de population) et lasing threshold (seuil d'oscillation) expliquent pourquoi un laser fonctionne. Les discussions sur les faisceaux tournent autour du TEM00 mode, du beam waist (col du faisceau), du Rayleigh range (longueur de Rayleigh) et du M-squared, le seul chiffre que tout le monde cite pour la qualité du faisceau. Les lasers pulsés apportent le Q-switching (déclenchement), le mode locking (blocage de mode), le chirp (dérive de fréquence) et la chirped pulse amplification, et la conversion de fréquence ajoute la second harmonic generation, le phase matching et le walk-off qui la limite. Les spécialistes de la fibre ajoutent la double-clad fiber, l'ASE, le SBS et le photodarkening au mélange.

L'argot de métier des laboratoires est tout aussi spécifique. Vous faites un walk the beam à travers deux iris, vous faites un peak up du couplage et vous vérifiez le mode sur une IR card ou un tir sur burn paper. Le Ti:sapph a besoin d'un kick pour commencer à pulser, le regen définit le rep rate, et le doubler repose dans son four. Un CW breakthrough sur le spectre ou un double pulsing sur l'autocorrélateur signifie que le laser ne fonctionne pas bien. Les ghosts, les glints et le clipping sont des dangers et des nuisances à traquer, et un composant détruit par trop de lumière est tout simplement fried.

Les initiés se trahissent en étant exacts sur les unités et les conditions: un damage threshold ne signifie rien sans la longueur d'onde et la durée de l'impulsion, la fluence et la peak power sont des limites différentes, et les lunettes de protection ne protègent qu'aux longueurs d'onde qui y sont imprimées.

Qui parle ainsi

Ingénieurs laser, physiciens de l'optique, chercheurs et doctorants en photonique, concepteurs de lasers à fibre, techniciens de maintenance laser, personnel de laboratoire ultrarapide, responsables de la sécurité laser et ingénieurs en applications laser industrielles.

Commencez ici

Les dix mots qu'un débutant en photonique doit connaître en premier.

Population inversionL'état dans lequel plus d'atomes occupent le niveau laser supérieur que le niveau inférieur, ce dont un milieu a besoin pour produire du gain.Gain mediumLe matériau à l'intérieur d'un laser ou d'un amplificateur qui amplifie la lumière une fois pompé : un cristal, du verre, un gaz, un semi-conducteur ou une fibre dopée.ResonatorLa configuration de miroirs qui renvoie la lumière d'avant en arrière à travers le gain medium pour établir l'oscillation laser.M-squaredLe facteur de qualité du faisceau : combien de fois moins bien un faisceau se focalise et diverge par rapport à un faisceau gaussien idéal de même longueur d'onde.Beam waistLe point le plus étroit d'un faisceau laser focalisé ou en propagation, là où son front d'onde est plan.Q-switchingProduction d'impulsions courtes et intenses en maintenant les pertes de la cavité élevées pendant que l'énergie s'accumule, puis en les abaissant soudainement.Mode lockingFixer les phases de nombreux longitudinal modes pour qu'ils s'additionnent en un train d'impulsions ultracourtes.SHGSecond Harmonic Generation (génération de seconde harmonique) : conversion de la lumière à exactement le double de sa fréquence, soit la moitié de sa longueur d'onde, dans un cristal non linéaire.Fiber laserUn laser dont le milieu de gain est une fibre optique avec un cœur dopé aux terres rares, pompé par des diodes.Damage thresholdLa fluence ou densité de puissance maximale qu'un composant optique peut supporter avant d'être endommagé de façon permanente.

Entendu au travail

Des phrases authentiques entendues sur le terrain, avec chaque mot d'initié décodé. Appuyez sur un mot en surbrillance.

came up after the power blip, kick it and check for before the users get here.

Français clairLe laser titane-saphir a redémarré sans émettre d'impulsions après une coupure de courant. Il faut perturber la cavité pour déclencher le verrouillage de mode et vérifier le spectre pour détecter un éventuel pic d'onde continue résiduel.

is 1.6 at full , that's the , the was designed for half the power.

Français clairLa qualité du faisceau se dégrade à pleine puissance de pompage car l'échauffement dans le cristal de gain agit comme une lentille que la conception du résonateur n'avait pas prévue.

through both irises, then the fiber launch on the power meter.

Français clairAlignez le faisceau à l'aide de deux miroirs de renvoi sur deux cibles à ouverture, puis ajustez finement pour obtenir la puissance maximale couplée dans la fibre.

's dumping a round trip early, the timing drifted and the energy's down a third.

Français clairL'amplificateur régénératif libère son impulsion trop tôt car son commutateur électro-optique est mal synchronisé, ce qui a entraîné une baisse de l'énergie de l'impulsion de sortie.

Backward power jumped and the 's hot, we hit , broaden the before you try that again.

Français clairUne poussée de lumière se propageant vers l'arrière indique que la diffusion Brillouin stimulée a commencé. Il faut élargir la largeur de raie du laser germe pour augmenter le seuil avant d'augmenter la puissance.

's but there's IR on the meter, and those are 2 at 1064.

Français clairL'étage de doublage de fréquence est optimisé, mais des résidus infrarouges fuient dans le faisceau, et les lunettes de sécurité utilisées sont beaucoup trop faibles pour cette longueur d'onde infrarouge.

There's a off the lens focusing right on the SESAM, that's why it keeps getting burn spots.

Français clairUne réflexion parasite de la surface arrière se concentre sur le miroir absorbant saturable et l'endommage de façon répétée.

Le glossaire

Les 209 termes, regroupés par sujet.

209 affichés

Physique des lasers

19 termes

Comment les lasers produisent de la lumière: gain, pompage, inversion, seuil et les types de lasers courants.

  • ASEaussi amplified spontaneous emission
    Amplified Spontaneous Emission : photons spontanés aléatoires amplifiés dans un gain medium, constituant un fond de bruit à large bande.
  • CWaussi continuous wave, CW mode
    Continuous Wave (onde continue) : fonctionnement d'un laser avec un faisceau de sortie constant plutôt que des impulsions.
  • Four-level laseraussi four-level system
    Laser dont le niveau laser inférieur se situe au-dessus de l'état fondamental et se vide rapidement, ce qui rend l'inversion facile à atteindre.
  • Gain mediumaussi active medium, laser medium
    Le matériau à l'intérieur d'un laser ou d'un amplificateur qui amplifie la lumière une fois pompé : un cristal, du verre, un gaz, un semi-conducteur ou une fibre dopée.
  • Gain saturationaussi saturation
    La baisse du gain d'un amplificateur à mesure que le signal devient assez fort pour épuiser l'inversion stockée.
  • Kinkaussi LI kink
    Un pli ou un décrochement soudain dans la courbe puissance-courant d'une diode laser, généralement le signe d'un changement de mode.
  • Produire de la lumière laser, comme dans la cavité produit un effet laser ou elle ne commencera pas à émettre sous 2 ampères. Argot de métier
  • Laser diodeaussi diode laser, LD
    Laser à semi-conducteur alimenté par un courant électrique, utilisé comme source lumineuse autonome et pour pomper d'autres lasers.
  • Une catégorie de procédures médicales utilisant des lasers ultraviolets ou infrarouges pour remodeler la cornée et corriger les défauts visuels de réfraction.
  • Lasing thresholdaussi threshold, threshold current
    Le niveau de pompage auquel le gain équilibre exactement les pertes du résonateur et où l'émission laser commence.
  • N-Vaussi NV center, nitrogen-vacancy
    Un centre azote-lacune dans un réseau de diamant utilisé pour l'optique quantique et la magnétométrie.
  • Population inversionaussi inversion
    L'état dans lequel plus d'atomes occupent le niveau laser supérieur que le niveau inférieur, ce dont un milieu a besoin pour produire du gain.
  • Processus consistant à augmenter la puissance de sortie d'un laser tout en préservant sa qualité de faisceau et son architecture.
  • Pumpaussi pumping, pump light
    La source d'énergie qui excite un gain medium, ou l'action de la fournir, généralement avec des diodes, des lampes flash ou du courant.
  • Slope efficiencyaussi differential efficiency, slope
    Le taux d'augmentation de la puissance de sortie du laser par unité de puissance de pump supplémentaire au-dessus du seuil.
  • Smileaussi bar smile
    La légère courbure de la ligne d'émetteurs sur une barrette de diodes laser, qui gâche la collimation de l'axe rapide.
  • Stimulated emissionaussi induced emission
    Émission d'un photon par un atome excité, déclenchée par un photon incident et identique à celui-ci en couleur, phase et direction.
  • Ti:sapphaussi Ti:sapphire, Ti:Al2O3
    Saphir dopé au titane, le cristal laser accordable à large bande derrière la plupart des oscillateurs et amplificateurs femtosecondes. Argot de métier
  • YAGaussi Nd:YAG, YAG laser
    Raccourci pour le grenat d'yttrium et d'aluminium, et en pratique pour le laser Nd:YAG à 1064 nm. Argot de métier

Résonateurs et faisceaux

16 termes

Cavités, modes et les nombres qui décrivent la taille, la divergence et la qualité d'un faisceau.

  • Beam waistaussi waist, w0
    Le point le plus étroit d'un faisceau laser focalisé ou en propagation, là où son front d'onde est plan.
  • Divergenceaussi beam divergence, far-field angle
    La vitesse à laquelle un faisceau laser s'élargit avec la distance loin de son col (waist), exprimée sous forme d'angle en milliradians.
  • Doughnut modeaussi donut mode, TEM01*
    Un mode laser en forme d'anneau avec un centre sombre, généralement le signe d'un désalignement ou d'une surchauffe dans un laser TEM00. Argot de métier
  • Finesseaussi cavity finesse
    La finesse des résonances d'une cavité optique : l'intervalle spectral libre divisé par la largeur de raie de la résonance.
  • Free spectral rangeaussi FSR, mode spacing
    L'espacement en fréquence entre les résonances voisines d'une cavité laser, d'un étalon ou d'un interféromètre.
  • Gaussian beamaussi Gaussian, TEM00 beam
    Un faisceau dont l'intensité décroît à partir du centre selon une courbe en cloche, la forme d'un laser monomode idéal.
  • Hot spotaussi hotspot
    Une petite zone d'un faisceau présentant une intensité beaucoup plus élevée que le reste, une cause fréquente de dommages aux optiques. Argot de métier
  • Longitudinal modeaussi axial mode
    L'une des fréquences discrètes pour lesquelles une onde stationnaire correspond à un nombre entier de demi-longueurs d'onde dans le résonateur.
  • M-squaredaussi M2, M²
    Le facteur de qualité du faisceau : combien de fois moins bien un faisceau se focalise et diverge par rapport à un faisceau gaussien idéal de même longueur d'onde.
  • Mode hopaussi mode hopping, mode jump
    Un saut soudain de la fréquence d'émission d'un laser d'un mode de cavité à un mode voisin.
  • Output coupleraussi OC, partial reflector
    Le miroir de résonateur partiellement transmissif par lequel le faisceau laser quitte la cavité.
  • Rayleigh rangeaussi Rayleigh length, zR
    La distance entre le col (waist) d'un faisceau et l'endroit où sa section transversale a doublé, une mesure de la profondeur de champ.
  • Resonatoraussi cavity, optical cavity
    La configuration de miroirs qui renvoie la lumière d'avant en arrière à travers le gain medium pour établir l'oscillation laser.
  • TEM00aussi fundamental mode, single transverse mode
    Le mode transverse fondamental d'un laser : un spot rond unique avec un profil d'intensité gaussien.
  • Thermal lensingaussi thermal lens
    L'effet de lentille qu'un milieu de gain ou une optique chauffée crée lorsque son centre devient plus chaud que ses bords.
  • Top-hataussi flat-top, top hat profile
    Décrit un faisceau présentant une intensité plate et uniforme sur toute sa largeur et des bords abrupts, au lieu d'un pic gaussien. Argot de métier

Fonctionnement pulsé

21 termes

Lasers Q-switched et mode-locked, mesure des impulsions et l'argot de métier des laboratoires ultrarapides.

  • Instrument qui mesure la durée d'une impulsion ultra-brève en superposant une impulsion avec une copie retardée d'elle-même.
  • Chirpaussi frequency chirp
    Variation de la fréquence instantanée au cours d'une impulsion, de sorte que ses composantes spectrales arrivent étalées dans le temps.
  • CPAaussi chirped pulse amplification
    Chirped Pulse Amplification (amplification d'impulsions étirées) : technique consistant à étirer une impulsion courte avant de l'amplifier, puis à la recomprimer ensuite.
  • CW breakthroughaussi CW spike
    Une raie étroite en mode continu (continuous-wave) apparaissant dans le spectre d'un laser à blocage de mode, indiquant qu'une partie de la puissance n'est pas pulsée. Argot de métier
  • Un défaut par lequel un laser pulsé émet deux impulsions au lieu d'une seule, en raison d'un gain trop élevé ou d'une mauvaise synchronisation du déclencheur. Argot de métier
  • Femtoaussi femtosecond, fs
    Forme abrégée de femtoseconde, qualifiant les lasers et les impulsions d'une durée de quelques unités à quelques centaines de billiardièmes de seconde. Argot de métier
  • Fluenceaussi energy density
    Énergie d'impulsion par unité de surface, généralement exprimée en J/cm carrés, la grandeur qui détermine l'ablation et le seuil de dommage optique.
  • Kickaussi kick-start
    Démarrer un laser à blocage de mode par effet Kerr en perturbant brièvement la cavité pour permettre la formation d'une impulsion. Argot de métier
  • L'état verrouillé et stable d'un laser, qu'il s'agisse d'un régime impulsionnel à blocage de mode ou d'un verrouillage en fréquence sur une référence. Argot de métier
  • Mode lockingaussi modelocking, ML
    Fixer les phases de nombreux longitudinal modes pour qu'ils s'additionnent en un train d'impulsions ultracourtes.
  • Peak poweraussi peak, Ppk
    La puissance instantanée la plus élevée atteinte pendant une impulsion laser, correspondant environ à l'énergie de l'impulsion divisée par sa durée.
  • Fond lumineux faible et large situé sous ou autour d'une impulsion ultra-brève, qui transporte de l'énergie en dehors du pic principal.
  • Pockels cellaussi PC
    Un cristal électro-optique qui modifie la polarisation d'un faisceau lorsqu'une haute tension est appliquée, utilisé comme commutateur optique rapide.
  • Pulse durationaussi pulse width, pulse length
    Durée d'une impulsion laser, généralement définie comme la largeur totale à mi-hauteur de son intensité.
  • Production d'impulsions courtes et intenses en maintenant les pertes de la cavité élevées pendant que l'énergie s'accumule, puis en les abaissant soudainement.
  • Regenaussi regenerative amplifier
    Forme abrégée d'amplificateur régénératif (regenerative amplifier), la cavité qui piège une impulsion d'injection pour lui faire effectuer de nombreux passages de gain avant de la libérer. Argot de métier
  • Rep rateaussi repetition rate, PRF
    Forme abrégée de repetition rate : le nombre d'impulsions par seconde émises par un laser pulsé. Argot de métier
  • Repetition timeaussi pulse period
    Intervalle de temps entre deux impulsions optiques consécutives émises par un laser.
  • Saturable absorberaussi bleachable absorber
    Un matériau dont l'absorption chute à forte intensité, utilisé pour démarrer et maintenir le Q-switching ou le mode locking de manière passive.
  • Shotaussi pulse
    Une impulsion laser unique, en particulier dans un système à haute énergie ou à faible taux de répétition. Argot de métier
  • Transform-limitedaussi Fourier-limited, bandwidth-limited
    Qualifie une impulsion qui est aussi courte que sa largeur de bande spectrale le permet, sans chirp résiduel.

Optique non linéaire

12 termes

Doublage de fréquence, accord de phase, sources paramétriques et effets liés à l'intensité.

  • Bleed-throughaussi leak-through
    Longueur d'onde résiduelle indésirable, comme le reste de la pompe infrarouge, fuyant à travers les filtres dans le faisceau utile. Argot de métier
  • Doubleraussi SHG crystal, doubling crystal
    Argot de métier pour désigner le cristal ou le module de doublage de fréquence qui transforme un laser infrarouge en son deuxième harmonique. Argot de métier
  • Un soliton optique spatial qui se propage sans diffraction à travers un cristal liquide nématique.
  • OPOaussi optical parametric oscillator
    OPO (oscillateur paramétrique optique) : une source accordable qui divise les photons de pompe en deux faisceaux de plus grande longueur d'onde dans un cristal non linéaire.
  • Ovenaussi crystal oven, crystal heater
    La monture thermorégulée qui maintient un cristal non linéaire à sa température d'accord de phase. Argot de métier
  • Maintien en phase des ondes en interaction dans un cristal non linéaire afin que la lumière générée s'accumule de manière constructive au lieu de s'annuler.
  • Matériau biréfringent dont l'indice de réfraction extraordinaire est supérieur à l'indice ordinaire.
  • Accord de phase par inversion périodique de l'orientation non linéaire d'un cristal au lieu de s'appuyer sur la biréfringence.
  • Élargissement spectral d'une impulsion intense provoqué par sa propre intensité qui modifie l'indice de réfraction qu'elle traverse.
  • SHGaussi second harmonic generation, frequency doubling
    Second Harmonic Generation (génération de seconde harmonique) : conversion de la lumière à exactement le double de sa fréquence, soit la moitié de sa longueur d'onde, dans un cristal non linéaire.
  • Supercontinuumaussi SC, white-light laser
    Spectre de lumière blanche extrêmement large et spatialement cohérent créé en envoyant des impulsions intenses à travers une fibre non linéaire.
  • Dérive des faisceaux en interaction dans un cristal, soit latéralement par biréfringence, soit temporellement par désaccord de vitesse.

Lasers à fibre et amplificateurs

13 termes

Fibres dopées, amplificateurs, réseaux et les limites rencontrées par les systèmes à fibre de haute puissance.

  • Double-clad fiberaussi DCF, double-clad
    Fibre dotée d'un petit cœur dopé pour la lumière laser à l'intérieur d'une gaine interne beaucoup plus grande qui guide la lumière de pompe multimode.
  • EDFAaussi erbium amplifier, erbium-doped fiber amplifier
    EDFA (amplificateur à fibre dopée à l'erbium) : l'amplificateur optique qui amplifie les signaux près de 1550 nm sans les convertir en signaux électroniques.
  • Fiber Bragg gratingaussi FBG, Bragg grating
    Un motif d'indice périodique inscrit dans le cœur d'une fibre qui réfléchit une bande étroite de longueurs d'onde et laisse passer le reste.
  • Fiber fuseaussi fuse effect
    Une onde de dommage lumineuse qui remonte le long d'une fibre vers le laser, laissant une traînée de bulles dans le cœur.
  • Fiber laseraussi fibre laser
    Un laser dont le milieu de gain est une fibre optique avec un cœur dopé aux terres rares, pompé par des diodes.
  • LMAaussi large mode area fiber, LMA fiber
    LMA (Large Mode Area) : fibre à cœur élargi qui étale la lumière pour repousser les limites de non-linéarité et de dommages.
  • MOPAaussi master oscillator power amplifier, MOFA
    MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) : un laser graine de faible puissance suivi d'étages d'amplification qui le portent à sa pleine puissance.
  • Photodarkeningaussi photo-darkening
    Une augmentation lente et permanente des pertes de fond dans une fibre dopée aux terres rares sous l'effet du pompage, qui réduit la puissance de sortie.
  • PM fiberaussi polarization-maintaining fiber, PMF
    Fibre à maintien de polarisation : fibre dotée d'une contrainte intégrée qui maintient la lumière polarisée linéairement dans son orientation d'injection.
  • Pump combineraussi tapered fiber bundle, TFB
    Un composant en fibre fusionnée qui fusionne les sorties de plusieurs diodes de pompe dans la gaine interne d'une double-clad fiber.
  • SBSaussi stimulated Brillouin scattering, Brillouin
    SBS (diffusion Brillouin stimulée) : diffusion de lumière à largeur de raie étroite vers l'arrière par des ondes acoustiques qu'elle crée dans la fibre.
  • Seedaussi seed laser, seeder
    Le laser de faible puissance dont la sortie est amplifiée dans un MOPA ou une chaîne d'amplification, fixant sa synchronisation et son spectre. Argot de métier
  • Un amplificateur optique à semi-conducteur qui amplifie un signal lumineux sans le convertir en électricité.

Cohérence et dispersion

6 termes

Largeur de raie, cohérence et les effets de dispersion qui façonnent les spectres et les impulsions.

  • Chromatic dispersionaussi dispersion, CD
    La variation de l'indice de réfraction avec la longueur d'onde, qui sépare les couleurs dans les prismes et étale les impulsions dans le temps.
  • La différence de marche sur laquelle une source lumineuse conserve une relation de phase fixe et peut encore former des franges d'interférence.
  • Etalonaussi Fabry-Perot etalon, FP
    Une paire de surfaces réfléchissantes parallèles qui transmet un peigne de pics de fréquence étroits, utilisée pour sélectionner ou mesurer des longueurs d'onde.
  • GVDaussi group velocity dispersion, beta2
    Dispersion de vitesse de groupe : mesure de la force avec laquelle la vitesse de groupe d'un matériau change avec la longueur d'onde, ce qui étire les impulsions courtes.
  • Linewidthaussi laser linewidth, spectral linewidth
    La largeur spectrale de l'émission d'un laser monofréquence, généralement exprimée en Hz, kHz ou MHz à mi-hauteur.
  • Speckleaussi laser speckle, speckle pattern
    Le motif granuleux de taches claires et sombres observé lorsque la lumière laser cohérente est diffusée par une surface rugueuse.

Composants et pratiques de laboratoire

51 termes

Optiques, montures, sécurité et les habitudes d'alignement pratique des laboratoires laser en activité.

  • Achromataussi achromatic doublet, doublet
    Un assemblage optique conçu pour minimiser l'aberration chromatique.
  • Achromatic lensaussi achromat
    Une lentille composée construite pour corriger l'aberration chromatique.
  • L'étude et l'application de l'interaction de la lumière avec les ondes sonores dans un milieu.
  • Traité pour minimiser le rebond de la lumière sur une surface optique.
  • Un instrument spécialisé utilisé pour mesurer l'ouverture numérique des objectifs de microscope.
  • AR coatingaussi antireflection coating, AR
    Traitement antireflet : fines couches diélectriques qui réduisent les réflexions de surface d'environ 4 pour cent à une fraction de pour cent.
  • Beam dumpaussi dump, beam stop
    Un dispositif qui absorbe complètement et en toute sécurité un faisceau laser indésirable ou arrêté, sans le réfléchir.
  • Beam expanderaussi telescope
    Une paire de lentilles disposées en télescope qui élargit le diamètre d'un faisceau collimaté et réduit sa divergence.
  • Beam profileraussi profiler
    Un instrument, généralement une caméra ou une fente tournante, qui mesure la distribution d'intensité et la largeur d'un faisceau laser.
  • Le processus de division d'un faisceau lumineux unique en deux ou plusieurs trajets distincts.
  • Breadboardaussi optical breadboard
    Une plaque plate et rigide percée d'une grille de trous taraudés sur laquelle sont montés les composants optiques, plus petite qu'une table optique complète.
  • Burn paperaussi zap paper
    Papier qui marque ou noircit lorsqu'un faisceau laser pulsé le frappe, fournissant un enregistrement rapide de la position et de la forme du faisceau. Argot de métier
  • Class 4aussi Class IV, class four
    La classe de danger laser la plus élevée, pour les faisceaux qui peuvent blesser les yeux et la peau même par réflexion diffuse et provoquer des incendies.
  • Un faisceau partiellement coupé par une ouverture, un support ou un bord, provoquant une perte de puissance, des anneaux de diffraction et des points chauds. Argot de métier
  • Damage thresholdaussi LIDT, laser damage threshold
    La fluence ou densité de puissance maximale qu'un composant optique peut supporter avant d'être endommagé de façon permanente.
  • Un instrument utilisé pour mesurer le pouvoir grossissant d'un microscope ou d'un système optique.
  • Une méthode d'éclairage où la lumière est réfléchie par la surface de l'objet observé.
  • Un obturateur optique à l'état solide utilisant un cristal ferroélectrique entre des polariseurs croisés.
  • Friedaussi toasted, cooked
    Argot de laboratoire pour désigner une diode laser, une optique, un traitement ou un détecteur détruit par un excès de lumière ou de courant. Argot de métier
  • Ghostaussi ghost reflection, ghost beam
    Un faisceau parasite faible provenant d'une réflexion sur la face arrière qui se déplace dans une direction inattendue ou se focalise là où il ne devrait pas. Argot de métier
  • Glan-Foucault prismaussi Glan-air prism
    Un prisme polariseur composé de deux prismes de calcite séparés par une lame d'air.
  • Un prisme polariseur composé de deux prismes de calcite collés.
  • Une réflexion brève et brillante d'un faisceau laser sur un objet brillant tel qu'un outil, une tête de vis, un support ou un bijou. Argot de métier
  • Gogglesaussi laser goggles, laser safety eyewear
    Raccourci de laboratoire pour les lunettes de sécurité laser, les lunettes filtrantes classées par densité optique à des longueurs d'onde spécifiques. Argot de métier
  • HeNeaussi helium-neon laser, He-Ne
    Un laser à gaz hélium-néon, généralement rouge à 632,8 nm, le laser d'alignement et de référence basse puissance classique. Argot de métier
  • IR cardaussi viewer card, detector card
    Une petite carte recouverte de phosphore qui brille de manière visible lorsqu'un faisceau infrarouge invisible la frappe, utilisée pour l'alignement. Argot de métier
  • Kinematic mountaussi kinematic
    Un support d'optique réglable qui utilise un contact en trois points et des vis micrométriques pour régler le tangage et le roulis de manière répétable.
  • Lambda over tenaussi lambda/10, tenth-wave
    Raccourci pour désigner une optique plane à un dixième de longueur d'onde près, utilisé pour désigner des optiques laser de bonne qualité. Argot de métier
  • Un prisme dispersif doté d'une face arrière miroir qui réfléchit la lumière le long de son trajet d'origine.
  • Un système de lentilles à deux éléments hautement miniaturisé, souvent fabriqué par lithographie ou par des techniques fluidiques.
  • Un écart physique de la forme de la surface d'un composant optique par rapport à sa conception prévue. Argot de métier
  • Un type traditionnel de polariseur fabriqué à partir de deux moitiés d'un cristal de calcite collées ensemble.
  • Un prisme de Wollaston modifié utilisé en microscopie à contraste d'interférence différentiel.
  • ODaussi optical density, OD rating
    Densité optique : mesure logarithmique de la force avec laquelle un filtre ou des lunettes de protection laser bloquent la lumière à une longueur d'onde donnée.
  • Optical isolatoraussi isolator, Faraday isolator
    Une valve unidirectionnelle pour la lumière qui laisse passer un faisceau vers l'avant et empêche les réflexions de retourner vers le laser.
  • Le matériel et l'ingénierie utilisés pour maintenir, positionner et aligner les composants optiques.
  • Peak upaussi peak, tweak up
    Ajuster finement les boutons d'alignement tout en observant un wattmètre ou un signal jusqu'à ce que la lecture atteigne son maximum. Argot de métier
  • Pellicleaussi pellicle beam splitter
    Une membrane ultra-fine utilisée comme diviseur de faisceau ou comme couvercle de protection contre la poussière.
  • Une paire de miroirs superposés qui modifie la hauteur d'un faisceau laser au-dessus de la table, et fait tourner sa polarisation en option.
  • Pickoffaussi pick-off, beam sampler
    Une optique, généralement une lame prismatique non traitée, qui prélève une petite fraction d'un faisceau et l'envoie vers un outil de diagnostic. Argot de métier
  • PIVaussi Particle Image Velocimetry
    Une technique de diagnostic laser utilisée pour mesurer les vitesses d'écoulement des fluides.
  • Polyhedronaussi polygon mirror, polyscope
    Élément optique à multiples facettes utilisé pour diviser ou balayer un faisceau.
  • Radiofréquence, la bande de signaux électroniques utilisée pour piloter les modulateurs acousto-optiques et électro-optiques. Argot de métier
  • Scratch-digaussi S-D, scratch and dig
    La classe de qualité de surface des optiques, exprimée par deux chiffres comme 20-10 pour les rayures et les piqûres tolérées.
  • Un monochromateur à réseau sphérique est un dispositif qui isole des longueurs d'onde spécifiques de la lumière à l'aide d'un réseau de diffraction courbe.
  • SLDaussi SLED
    Diode superluminescente, une source de lumière semi-conductrice à large bande basée sur l'émission spontanée amplifiée.
  • Un instrument qui mesure l'état de polarisation de la lumière sur différentes longueurs d'onde.
  • Un instrument de précision utilisé pour mesurer le rayon de courbure d'une lentille ou d'un miroir sphérique.
  • Walk the beamaussi beam walking, walking the mirrors
    Aligner un faisceau sur une trajectoire à l'aide de deux miroirs d'orientation réglés tour à tour par rapport à deux cibles ou diaphragmes. Argot de métier
  • Waveplateaussi wave plate, retarder
    Une lame biréfringente qui décale la phase entre deux composantes de polarisation pour faire tourner ou convertir la polarisation.
  • WSSaussi wavelength selective switch
    Un commutateur sélectif en longueur d'onde utilisé pour acheminer des canaux optiques spécifiques dans les réseaux de fibres.

Optique géométrique

42 termes

Lancer de rayons, lentilles, miroirs, aberrations et les formules utilisées pour calculer les trajets lumineux.

  • Décrit un système optique sans puissance de focalisation nette.
  • Décrivant un système optique ou une lentille qui fait converger avec succès tous les rayons lumineux incidents vers un seul point focal.
  • L'angle sous-tendu par le bord d'un élément optique mesuré depuis le point focal.
  • Apertureaussi clear aperture
    Une ouverture physique qui limite le faisceau de rayons lumineux traversant un système.
  • Aplanataussi aplanatic lens
    Une lentille conçue pour être exempte à la fois d'aberration sphérique et de coma.
  • Caractérisé par l'absence d'aberration sphérique et de coma dans un système optique.
  • L'état optique d'un système exempt d'aberration sphérique et de coma.
  • Apochromataussi APO
    Lentille hautement corrigée qui amène trois longueurs d'onde distinctes de la lumière au même point focal.
  • Apochromaticaussi apo
    Décrit une lentille ou un système optique corrigé pour l'aberration chromatique à trois longueurs d'onde distinctes.
  • L'état d'un système corrigé pour l'aberration chromatique et sphérique sur plusieurs longueurs d'onde.
  • Une lentille sphérique unique conçue avec des courbures de surface spécifiques pour minimiser l'aberration sphérique.
  • Biconcaveaussi double concave
    Décrit une lentille dont les deux surfaces sont incurvées vers l'intérieur.
  • Décrit une surface de lentille qui combine deux profils sphériques différents.
  • Décrit un système optique qui utilise à la fois des lentilles et des miroirs.
  • La branche de l'optique traitant des systèmes qui combinent miroirs et lentilles.
  • Causticaussi caustic curve, caustic surface
    L'enveloppe lumineuse formée lorsque des rayons de lumière sont réfléchis ou réfractés par une surface courbe.
  • Une section transversale bidimensionnelle de l'enveloppe formée par les rayons réfléchis ou réfractés.
  • L'enveloppe tridimensionnelle de rayons lumineux concentrés formée par réflexion ou réfraction.
  • L'angle d'incidence minimal qui produit une réflexion interne totale.
  • Un trajet de rayon spécifique qui relie un point source défini à un récepteur spécifique.
  • Equiconcaveaussi bi-concave
    Présentant deux surfaces optiques incurvées vers l'intérieur avec des rayons de courbure identiques.
  • Equiconvexaussi bi-convex
    Présentant deux surfaces optiques incurvées vers l'extérieur avec des rayons de courbure identiques.
  • Une projection cartographique qui maintient une relation constante entre la surface de l'image et l'angle solide.
  • Etendueaussi optical extent, throughput
    Une mesure de la dispersion d'un faisceau lumineux en termes de surface et d'angle.
  • Une lentille placée au niveau ou à proximité d'un plan image pour rediriger les rayons périphériques vers l'élément optique suivant.
  • Field of viewaussi FOV
    L'étendue angulaire ou linéaire maximale du monde observable vu à travers un système optique.
  • Un diaphragme physique qui limite le champ de vision dans un système optique.
  • Une zone plane involontaire sur une surface optique courbe.
  • La distance le long de l'axe optique entre les foyers des rayons paraxiaux et des rayons marginaux.
  • Qualifie un système optique qui applique le sectionnement optique confocal à un grand champ de vision.
  • Corrigé pour amener à la fois les longueurs d'onde visuelles et photographiques sur le même plan focal.
  • Planachromaticaussi plan achromat
    Corrigé à la fois pour l'aberration chromatique et la courbure de champ.
  • Planapochromaticaussi plan apochromat
    Hautement corrigé pour trois couleurs d'aberration chromatique et pour la courbure de champ.
  • Planoconcaveaussi plano-concave, PCV
    Forme de lentille présentant une surface plane et une surface incurvée vers l'intérieur.
  • Planoconvexaussi plano-convex, PCX
    Forme de lentille présentant une surface plane et une surface incurvée vers l'extérieur.
  • Image formée par la convergence réelle de rayons lumineux en un point précis de l'espace.
  • Dévier un rayon lumineux lorsqu'il passe d'un milieu à un autre ayant un indice de réfraction différent.
  • Formule fondamentale calculant la déviation d'un rayon lumineux lorsqu'il traverse la frontière entre deux matériaux transparents différents.
  • Un défaut optique où les rayons lumineux passant par le bord d'une lentille convergent en un point différent de celui des rayons centraux.
  • Décrit une lentille qui combine une courbure sphérique et une courbure cylindrique pour focaliser la lumière de manière asymétrique.
  • Décrit un système de lentilles où les rayons principaux sont parallèles à l'axe optique, éliminant la distorsion de perspective.
  • La réflexion complète d'un rayon lumineux à la frontière d'un milieu ayant un indice de réfraction plus faible.

Optique physique

29 termes

Phénomènes ondulatoires, limites de diffraction, figures d'interférence et les règles de la polarisation.

  • Exempt de séparation des couleurs ou de décalage focal dépendant de la longueur d'onde.
  • Achromaticityaussi achromatism
    Le degré auquel un système optique évite la dispersion chromatique.
  • Achromatismaussi achromaticity
    L'état d'un système optique exempt d'aberration chromatique.
  • Un système optique qui mesure et corrige activement les distorsions de front d'onde.
  • La tache centrale brillante d'une figure de diffraction produite par une ouverture circulaire.
  • La figure de diffraction complète d'une ouverture circulaire, présentant une tache centrale et des anneaux concentriques.
  • La variation des aberrations optiques selon différents angles dans un champ de vision.
  • Arago spotaussi Poisson spot
    Un point lumineux qui apparaît au centre de l'ombre d'un objet circulaire en raison de la diffraction.
  • Décrit une onde électromagnétique qui décroît de manière exponentielle plutôt que de se propager.
  • Un paramètre sans dimension qui indique le régime de diffraction d'un système optique.
  • Une lentille en métamatériau qui capture et amplifie les ondes évanescentes pour contourner la limite de diffraction.
  • La largeur spectrale apparente d'une source parfaitement monochromatique mesurée par un instrument optique spécifique.
  • Le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, un système optique géant conçu pour détecter les ondes gravitationnelles cosmiques.
  • La modification de la polarisation ou de la phase d'une onde électromagnétique lorsqu'elle traverse un matériau soumis à un champ magnétique.
  • La modification de la polarisation et de l'intensité de la lumière réfléchie par une surface magnétisée.
  • Une technique d'imagerie ou d'analyse qui capture des données à plusieurs échelles spatiales simultanément.
  • L'étude et l'ingénierie des interactions lumière-matière à l'échelle nanométrique.
  • Nanoscopyaussi super-resolution microscopy
    Techniques d'imagerie optique qui résolvent des détails plus petits que la limite de diffraction de la lumière.
  • Un cristal biréfringent où l'indice de réfraction extraordinaire est inférieur à l'indice de réfraction ordinaire.
  • Plenopticaussi light field
    Capture à la fois l'intensité et la direction des rayons lumineux dans une scène.
  • Rayleigh's resolution limitaussi Rayleigh criterion
    Séparation minimale requise entre deux sources ponctuelles pour qu'un système optique puisse les distinguer comme distinctes.
  • Technique d'imagerie ultrarapide qui projette les informations spatiales sur le spectre d'une impulsion laser étirée.
  • Phénomène par lequel la vitesse de groupe d'une impulsion optique est considérablement réduite en traversant un milieu hautement dispersif.
  • Une limite de résolution définie par le point où le creux entre deux figures de diffraction superposées disparaît.
  • La séparation angulaire minimale théorique requise pour résoudre deux sources ponctuelles.
  • T-rayaussi terahertz radiation, THz radiation
    Rayonnement électromagnétique dans la bande térahertz, situé entre les micro-ondes et la lumière infrarouge. Argot de métier
  • Le phénomène optique où les ondes lumineuses se réfléchissant sur les interfaces supérieure et inférieure d'un revêtement mince interfèrent entre elles.
  • Un important détecteur d'ondes gravitationnelles en Italie basé sur un interféromètre de Michelson géant.
  • Voigt effectaussi magnetic linear birefringence
    La biréfringence induite dans un milieu soumis à un champ magnétique transversal.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre le Q-switching et le mode locking?

Le Q-switching maintient les pertes de la cavité laser à un niveau élevé pendant que l'énergie s'accumule dans le milieu à gain, puis la libère sous la forme d'une impulsion intense d'environ 5 à 100 nanosecondes, à des cadences allant du tir unique à des centaines de kHz. Le mode locking fixe les phases de nombreux modes de la cavité afin qu'ils forment un train d'impulsions picosecondes ou femtosecondes à la fréquence d'aller-retour de la cavité, généralement des dizaines de MHz. Le Q-switching maximise l'énergie de l'impulsion, tandis que le mode locking minimise la durée de l'impulsion.

Que signifie M-squared pour un faisceau laser?

Le M-squared est le facteur de qualité du faisceau. Il compare la façon dont un faisceau réel se focalise et diverge par rapport à un faisceau gaussien idéal de la même longueur d'onde, dont le M-squared est égal à 1. Un faisceau avec un M-squared de 1.1 est presque parfait. Les lasers multimodes industriels peuvent atteindre 10 ou plus. Des valeurs plus élevées signifient une tache focale plus grande ou une profondeur de champ plus courte, c'est pourquoi des applications telles que la découpe fine et le couplage de fibres exigent un M-squared faible.

Qu'est-ce que le Rayleigh range?

Le Rayleigh range (longueur de Rayleigh) est la distance entre le beam waist d'un faisceau, son point le plus étroit, et l'endroit où la surface du faisceau a doublé. Sur cette distance, le faisceau reste presque collimaté. Il est égal à pi multiplié par le rayon du col au carré divisé par la longueur d'onde, réduit encore par le M-squared. Une focalisation serrée donne une petite tache mais un Rayleigh range court, c'est pourquoi le traitement par laser et la microscopie font constamment un compromis entre la taille de la tache et la profondeur de champ.

Quelle est la différence entre la fluence et la peak power?

La fluence est l'énergie d'une impulsion répartie sur une surface, généralement en joules par centimètre carré, et elle détermine si un matériau s'ablate ou si une optique est endommagée. La peak power (puissance crête) est l'énergie divisée par la durée de l'impulsion, en watts, et elle pilote les effets non linéaires tels que le doublage de fréquence et l'automodulation de phase. La même impulsion peut être sûre sur un point et dangereuse sur l'autre, les ingénieurs vérifient donc les deux.

Qu'est-ce que l'ASE dans un laser ou un amplificateur?

ASE signifie amplified spontaneous emission (émission spontanée amplifiée). Les atomes dans un milieu à gain pompé émettent des photons spontanément dans des directions et des longueurs d'onde aléatoires, et ceux qui voyagent le long du chemin de gain sont amplifiés. Le résultat est un fond à large bande et incohérent qui ajoute du bruit et vole de l'énergie au signal souhaité. Dans les amplificateurs à fibre à gain élevé sans suffisamment de lumière germe, l'ASE peut se transformer en effet laser parasite qui endommage les composants.

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