Les lasers continus fonctionnent selon le principe de l'émission d'ondes continues (CW). Voici leur principe général :
Gain moyen :
Les lasers continus possèdent un milieu amplificateur, un matériau capable d'amplifier la lumière par émission stimulée. Ce milieu amplificateur peut être gazeux, liquide ou solide, selon le type de laser.
Excitation:
Le milieu amplificateur est excité par une source d'énergie externe. Cette excitation peut être obtenue par diverses méthodes, telles que la décharge électrique, le pompage optique ou les réactions chimiques, selon le type de laser.
Inversion de population :
Le processus d'excitation crée une inversion de population dans le milieu amplificateur. Cela signifie qu'il y a plus d'atomes ou de molécules dans un état excité que dans l'état fondamental.
Émission stimulée :
Lorsqu'un photon traverse le milieu amplificateur, il stimule les atomes ou molécules excités, les faisant passer à un état d'énergie plus faible, émettant ainsi un autre photon de même longueur d'onde et de même phase. Ce processus, appelé émission stimulée, est à la base de l'amplification laser.
Cavité optique :
Le milieu amplificateur est placé dans une cavité optique composée de deux miroirs placés face à face. L'un de ces miroirs est entièrement réfléchissant, tandis que l'autre est partiellement transparent pour laisser passer une partie de la lumière.
Rétroaction et amplification :
Les photons émis rebondissent entre les miroirs de la cavité optique. En traversant le milieu amplificateur, ils stimulent une émission supplémentaire, ce qui amplifie la lumière.
Émission d'ondes continues :
Tant que la source d'excitation continue de fournir de l'énergie pour maintenir l'inversion de population dans le milieu de gain et que les pertes dans la cavité optique sont compensées, le laser émettra un faisceau continu de lumière cohérente.
Couplage de sortie :
Une partie de la lumière amplifiée peut sortir de la cavité optique à travers le miroir partiellement transparent, formant ainsi le faisceau de sortie du laser.
Les lasers continus sont utilisés dans diverses applications nécessitant un faisceau de sortie continu et stable, comme la découpe, le soudage et la gravure laser, ainsi que la recherche scientifique. Les caractéristiques et performances spécifiques d'un laser continu dépendent de facteurs tels que le type de milieu amplificateur, la méthode d'excitation, la conception de la cavité optique et les mécanismes de contrôle mis en œuvre dans le système laser.
