Thèse présentée par Amir Hamja pour obtenir le grade de
Docteur en Physique de l’Université Sorbonne Paris Nord
Les lasers à colorants ont été les toutes premières sources cohérentes accordables dans l’histoire des lasers. Ces lasers, basés sur la circulation d’une solution de colorant, sont aujourd’hui considérés comme trop encombrants et douloureux à faire fonctionner, poussant la recherche vers l’exploration de diverses alternatives à l’état solide. Cependant, ces lasers à colorant à l’état solide présentent plusieurs inconvénients, par exemple, un fonctionnement pulsé (<1 µs), une faible photostabilité et un faible taux de répétition (quelques dizaines de Hz). Afin d’apporter une solution possible, nous avons étudié un laser à colorant liquide sans circulation pompé par diode, qui est très comparable aux lasers à colorant à l’état solide compacts et peu coûteux. Avec notre système laser, nous avons démontré expérimentalement une efficacité de conversion optique de 18%, une qualité de faisceau limitée par la diffraction, un fonctionnement par impulsions longues de 80 µs, un effet laser de 14 kHz (sous 30 ns de pompage) par correction thermique de la lentille et une photostabilité allant jusqu’à des milliards d’impulsions (à 1 kHz) (plus de 10 jours et nuits de fonctionnement ininterrompu) par rapport à quelques secondes de fonctionnement (à 1 kHz) de son homologue à l’état solide. Ce laser à colorant haute performance construit de toutes pièces à partir d’éléments disponibles dans le commerce (miroirs, cuvette spectroscopique, diode laser 5W (<100$)) peut être intéressant pour des applications.
Veuillez trouver nos publications :
1. Hamja A., Florentin R., Chénais S. and Forget S., Applied Physics Letters, 120(11), p.113301, (2022).
2. Hamja A., Chénais S. and Forget S., Journal of Applied Physics, 128(1), p.015501 (2020).
Membre de jury :
KREHER David (Professor), Universite Versailles st Quentin, Président de jury
CAMY Patrice (Professor), Université Caen, Rapporteur
MAGER Loic (CR), Université Strasbourg 1, Rapporteur
LUCAS-LECLIN Gaelle (Maitre de Conference), Universite Paris Saclay, Examinatrice
FORGET Sebastien (Maitre de Conference), USPN, Directeur de thèse
CHENAIS Sebastien (Professor), USPN, Co-encadrant de thèse
Mots clés :
Laser organique liquide, sans circulation, hautement photostable, hautement efficace, à haut taux de répétition, à longues impulsions
Soutenance : Le 25 Mars 2022 à 14h00