DISPOSITIF DE POMPAGE OPTIQUE ,

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte à un dispositif de pompage optique. Ce dispositif est particulièrement adapté pour l'amplification et/ou le guidage d'un faisceau laser ainsi que pour la réalisation d'un oscillateur laser. Il peut être utilisé dans tous les domaines d'application utilisant la lumière laser. En outre, la présente invention concerne également un oscillateur laser comportant ce dispositif de pompage optique.

éTAT DE LA TECHNIQUE ANTéRIEURE

Une particule (atome, ion ou molécule) dans un état excité peut émettre un premier photon grâce à la stimulation que provoque l'arrivée d'un second photon d'énergie identique au premier photon. Ce phénomène s'appelle l'émission stimulée. En répétant de nombreuses fois ce phénomène sur plusieurs particules, on obtient une lumière composée de photons tous identiques, de même couleur, émis en même temps et dans la même direction, appelée faisceau laser.

Dans un milieu actif dopé en ions laser, c'est-à-dire un milieu composé de nombreuses particules excitables, ces particules sont presque toutes, à l'état naturel, dans un état non excité. Il faut donc, grâce à une source d'énergie, renverser cette situation, c'est-à-dire avoir un nombre plus important

de particules dans un état excité que dans un état non excité, afin de pouvoir provoquer une émission d'un faisceau laser tel que décrit ci-dessus. Ce processus est appelé « inversion de population ». Le pompage optique est un procédé d'inversion de population consistant à faire passer des particules de leur état non excité vers un état excité en leurs faisant chacune absorber un photon. Le pompage optique peut être utilisé lors de la création d'un faisceau laser, c'est à dire pour inverser la population dans un milieu actif se trouvant dans un oscillateur laser, ou bien pour amplifier et/ou guider un faisceau laser existant, par exemple émis par une diode laser, en le faisant traverser un milieu actif d'un dispositif de pompage optique. En pratique, le pompage optique consiste à envoyer un ou plusieurs faisceaux lumineux, appelés faisceaux de pompe, dans le milieu actif, lui-même traversé par un faisceau émis par une source laser, appelé faisceau signal laser. Plusieurs dispositifs de pompage optique par diodes laser, comportant une structure guidante à géométrie planaire, sont connus.

Un dispositif de pompage optique transverse 1 est représenté sur la figure IA. Un faisceau signal laser 2 traverse un milieu actif 4 dopé en ions laser, en entrant par une première face 6 du milieu actif 4. Un ou plusieurs faisceaux de pompe 3 traversent également tout le volume du milieu actif 4, transversalement au faisceau signal laser 2, en entrant par une seconde face 5, transverse à la première face 6, du milieu actif 4. Pour la réalisation d'une

amplification de puissance, ce dispositif de pompage optique transverse 1 présente deux inconvénients majeurs. Tout d'abord, étant donné que le faisceau signal laser 2 et les faisceaux de pompe 3 entrent chacun dans le milieu actif 4 par une face différente du milieu actif 4, une focalisation de ces faisceaux 2 et 3 sur leur face d'entrée respective 6 et 5 est nécessaire. De plus, compte tenu de la longueur importante du trajet des faisceaux de pompe 3 dans le milieu actif 4, seul un faible dopage en ions laser peut être utilisé dans ce milieu actif 4, sous peine que les faisceaux de pompe 3 ne soient absorbés entièrement dans les premiers millimètres de leur trajet. Un troisième inconvénient de ce dispositif de pompage optique transverse 1 est le faible recouvrement entre le faisceau signal laser 2 et les faisceaux de pompe 3. Ce faible recouvrement traduit le fait qu'une partie de l'énergie apportée dans le milieu actif 4 par les faisceaux de pompe 3 se trouve en dehors du trajet du faisceau signal laser 2, étant donné que les faisceaux de pompe 3 traversent tout le volume du milieu actif 4. Cette perte d'énergie a pour conséquence un échauffement du milieu actif 4, une baisse du rendement, l'apparition de faisceaux laser parasites, ainsi que la détérioration de la qualité du faisceau signal laser 2.

Un dispositif de pompage optique longitudinal 11 est représenté sur la figure IB. Ce dispositif 11 diffère du dispositif de pompage optique transverse 1 de la figure IA du fait qu'un faisceau de pompe 3 traverse un milieu actif 4 dopé en ions laser

longitudinalement à un faisceau signal laser 2. Le faisceau signal laser 2 et le faisceau de pompe 3 entrent dans le milieu actif 4 par la même face 6 du milieu actif 4. En plus d'avoir les mêmes inconvénients que le dispositif de pompage optique transverse 1 pour la réalisation d'une amplification de puissance, il faut que le faisceau signal laser 2 et le faisceau de pompe 3 soient colinéaires avant d'entrer dans le milieu actif 4. Or, rendre colinéaire des faisceaux issus par exemple de diodes laser, qui peuvent être très asymétriques, nécessite une mise en œuvre complexe. Toutefois, avec ce dispositif de pompage optique longitudinal 11, le recouvrement entre le faisceau signal laser 2 et le faisceau de pompe 3 est meilleur que pour le dispositif de pompage optique transverse 1.

Un dispositif de pompage optique par une face supérieure 10 est décrit dans le document « Face pumping of thin, solid-state slab lasers with laser diodes », Optics letters Vol. 21, n°8, paru le 15 avril 1996 et est représenté sur la figure IC. Ce dispositif de pompage optique 10 comporte une matrice de diodes laser 7 pour émettre des faisceaux de pompe (non représentés sur la figure IC) , un miroir à fentes micrométriques 8, un milieu actif 4 et une cavité résonnante 9. Le procédé mis en œuvre par ce dispositif de pompage optique 10, utilisé pour des lasers de fortes puissances, diffère des deux dispositifs 1 et 11 précédents du fait que les faisceaux de pompe, issus de la matrice de diodes laser 7, passent à travers les fentes du miroir 8 et entrent par la face supérieure du

milieu actif 4, perpendiculairement à un faisceau signal laser 2. Les faisceaux de pompe se réfléchissent ensuite dans la cavité résonnante 9 en pompant optiquement tout le volume du milieu actif 4. Les fentes micrométriques du miroir 8 permettent de confiner les faisceaux de pompe qui se dispersent ensuite dans toute la cavité résonnante 9. L'inconvénient majeur d'un tel dispositif de pompage optique 10 est qu'il est cher et complexe. Même si ce procédé permet d'atteindre des densités d'énergie élevées dans tout le volume du milieu actif 4, le recouvrement reste faible. En effet, beaucoup d'énergie apportée par les faisceaux de pompe est perdue dans le milieu actif 4 et la cavité résonnante 9, entraînant les mêmes inconvénients que ceux décrits précédemment (échauffement, faisceaux laser parasites, etc.). De plus, étant donné que tout le volume du milieu actif 4 est traversé par les faisceaux de pompe, le faisceau signal laser 2 s'étale dans tout le volume du milieu actif 4 et on obtient en sortie du dispositif de pompage optique 10 un faisceau signal laser 2 très multimode, même si, en entrée, ce faisceau signal laser 2 était, par exemple, monomode.

Le document US 5 485 482 décrit un dispositif de pompage optique. Ce dispositif comporte une couche de matériau actif épaisse, faiblement dopée par des ions Néodyme . Ce dispositif vise à réaliser une amplification monomode d'un faisceau signal laser. Toutefois, ce fonctionnement ne peut être obtenu que par une optimisation spécifique de la géométrie de la

zone de gain optique et/ou du dopage de la couche de matériau actif.

EXPOSé DE L'INVENTION

La présente invention a pour but de proposer un dispositif de pompage optique qui ne présente pas les inconvénients de la technique antérieure, c'est-à-dire ayant un trajet d'un faisceau de pompe dans un milieu actif court, un recouvrement important entre le faisceau de pompe et un faisceau signal laser sans obligation de colinéarité entre ces deux faisceaux, qui soit simple et peu cher, et qui permette d'obtenir une amplification du faisceau signal laser en optimisant la densité de puissance de pompe dans le milieu actif, ainsi que de réaliser une fonction de guidage du faisceau signal laser. Un but de la présente invention est également de réaliser un dispositif de pompage optique sans fortes contraintes sur la géométrie de la zone de gain optique et le dopage de la couche de matériau actif. Pour atteindre ce but, la présente invention propose un dispositif de pompage optique comportant au moins une couche ayant un volume donné, la couche étant réalisée à base d'un matériau actif dopé en ions laser, et au moins un faisceau de pompe ayant une section droite de dimensions données, de longueur d'onde choisie pour pouvoir amener des ions laser du matériau actif dans un état excité, entrant en un lieu d'entrée dans la couche avec un angle d' incidence donné en formant au moins une zone de gain optique dans la couche. La présente invention a

également pour objet un dispositif de pompage optique comportant au moins une couche ayant un volume donné, la couche étant réalisée à base d'un matériau actif dopé en ions laser, et des moyens pour émettre au moins un faisceau de pompe ayant une section droite de dimensions données, de longueur d'onde choisie pour pouvoir amener des ions laser du matériau actif dans un état excité, ces moyens étant disposés de manière à ce que le faisceau de pompe entre en un lieu d' entrée dans la couche avec un angle d'incidence donné en formant au moins une zone de gain optique dans la couche. La zone de gain optique a un volume et un positionnement dans la couche ajustables grâce au lieu d'entrée, aux dimensions de la section droite du faisceau de pompe et à l'angle d'incidence, le volume de la zone de gain optique étant inférieur au volume de la couche. La couche de matériau actif peut être une couche mince.

Ainsi, au lieu d'utiliser un dispositif de pompage optique où l'énergie, de pompe est répartie dans toute la couche de matériau actif, on utilise un dispositif qui concentre l'énergie de pompe dans un volume précis, permettant ainsi de maximiser la densité de puissance de pompe, et donc d'optimiser le gain disponible. Cette zone de gain optique restreinte, ajustable en volume et en position par les caractéristiques du faisceau de pompe, permet également de réaliser un guidage par le gain du faisceau signal laser car ce dernier se propage préférentiellement dans les zones à plus fort gain, ici la zone de gain optique.

La couche mince peut avoir une épaisseur comprise entre environ 1 micromètre et quelques dizaines de micromètres, et/ou comprise entre environ 1 micromètre et 10 micromètres, et/ou inférieure à environ 100 micromètres, et/ou inférieure à environ 50 micromètres. Il est ainsi possible de réaliser un guidage monomode du faisceau signal laser.

La couche mince peut être dopée avec un dopage d'environ 40% d'ions laser, et/ou supérieur à environ 30% d'ions laser, et/ou supérieur à environ 20% d'ions laser. Un tel dopage permet de maintenir un bon niveau d' absorption du faisceau de pompe dans la zone de gain optique, nonobstant une faible épaisseur de la couche de matériau actif, réduisant ainsi les contraintes d'optimisation spécifique sur la géométrie de la zone de gain optique.

Il est préférable que les ions laser soient des ions d'ytterbium. Ces ions, de structure électronique simple, permettent d'éviter des effets parasites apparaissant dans des dispositifs de pompage optique à forte densité de puissance comme celui de la présente invention.

La couche peut être monocristalline. La couche peut être à base d'orthosilicate d'yttrium ou d'une toute autre matrice présentant un site d'accueil pour les ions laser.

On peut envisager que le faisceau de pompe soit émis par au moins une source de lumière, telle qu'au moins une diode laser. Le faisceau de pompe peut être mis en forme par au moins un moyen optique, tel qu'une lentille ou

un prisme, avant d'entrer dans la couche de manière à délimiter le faisceau de pompe. Le fait que cette mise en forme se fasse à l'extérieur de la couche laisse une grande flexibilité sur le choix de la source de lumière et/ou du moyen optique utilisé.

Le dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, étant destiné à coopérer avec au moins un faisceau signal laser, la zone de gain optique peut définir dans la couche, pour le faisceau signal laser, un trajet rectiligne ou non.

Le dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, étant destiné à coopérer avec au moins un faisceau signal laser monomode, les dimensions d'une section droite de la zone de gain optique peuvent être approximativement égales à celles d'une section droite du faisceau signal laser, de manière à ce que le faisceau signal laser reste sensiblement dans un mode fondamental après avoir traversé la couche. Cela permet simultanément l'amplification du faisceau signal laser monomode et la conservation de la modalité de ce faisceau.

On peut envisager que la couche soit disposée sur au moins un substrat. Ce substrat permet d' évacuer la chaleur se formant dans la couche mince compte tenu du confinement de l'énergie dans la couche mince .

Dans ce cas, le substrat est de préférence réalisé dans un matériau transparent à la longueur d'onde du faisceau de pompe. Cela permet d'éviter des pertes d'énergie du faisceau de pompe dans le substrat.

L'indice du matériau du substrat peut être inférieur ou égal à l'indice du matériau de la couche, afin que le faisceau signal laser reste confiné dans la couche. Le faisceau de pompe peut traverser le substrat avant d'entrer dans la couche.

Il est préférable que le substrat comporte au moins un biseau. Ce biseau permet au faisceau de pompe de rentrer dans le substrat en limitant des réflexions possibles sur le substrat.

On peut alors envisager que le faisceau de pompe entre dans le substrat par le biseau et traverse le substrat avant d'entrer dans la couche.

Il est préférable que le dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, comporte au moins un superstrat disposé sur la couche. Ce superstrat peut notamment servir à gérer des effets thermiques néfastes au dispositif de pompage optique et à minimiser des pertes par diffusion lors de la propagation du faisceau signal laser.

L'indice du matéria ^' u du superstrat peut être inférieur ou égal à l'indice du matériau de la couche, afin de confiner le faisceau signal laser dans la couche. Le superstrat peut être réalisé dans un matériau transparent à la longueur d'onde du faisceau de pompe, afin qu'il n'y ait pas de pertes d'énergie dans le superstrat.

On peut envisager que le faisceau de pompe traverse le superstrat avant d'entrer dans la couche.

Le superstrat peut être réalisé dans un matériau absorbant à la longueur d'onde du faisceau de pompe. Ainsi, après que le faisceau de pompe ait traversé la couche, toute l'intensité résiduelle du faisceau de pompe qui n' a pas été absorbée dans la couche est absorbée dans le superstrat.

Le dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, peut comporter au moins une face réfléchissante orientée vers la couche. Dans ce cas, le faisceau de pompe peut se réfléchir sur la face réfléchissante et former dans la couche au moins une seconde zone de gain optique distincte de la zone de gain optique, la seconde zone de gain optique étant disjointe ou quasiment accolée à la zone de gain optique.

Dans une autre variante, le faisceau de pompe peut se réfléchir sur la face réfléchissante et former au moins une seconde zone de gain optique chevauchant la zone de gain optique, créant ainsi une zone de gain optique unique.

On peut envisager que plusieurs faisceaux de pompe se croisent dans la couche de manière à ce que les faisceaux de pompe coopèrent pour former la zone de gain optique. La zone de gain optique est alors plus complexe que dans les cas précédents et peut permettre d'amplifier plus spécifiquement un mode donné du faisceau signal laser.

Les faisceaux de pompe peuvent avoir des longueurs d'onde différentes pour éviter de saturer une raie d'absorption donnée du faisceau signal laser.

On peut également envisager qu'au moins deux faisceaux de pompe, issus d'une source de lumière commune, ayant chacun un angle d'incidence sur la couche, interfèrent dans la couche de manière à ce que la zone de gain optique formée par les deux faisceaux de pompe ait une densité de puissance de pompe variant de manière sinusoïdale .

La zone de gain optique peut également être divisée en au moins deux premières parties séparées l'une de l'autre par au moins une zone non éclairée de la couche, et en au moins une seconde partie commune reliant les deux premières parties.

Le volume de la couche peut être délimité par une première et une seconde faces principales sensiblement planes. Ces faces peuvent également être sensiblement parallèles.

La présente invention concerne également un oscillateur laser, destiné à créer un faisceau laser, comportant au moins deux miroirs et un dispositif de pompage optique, également objet de la présente invention. Les deux miroirs sont accolés ou non au dispositif de pompage optique, l'un des deux miroirs étant destiné à renvoyer le faisceau laser dans la zone de gain optique, et l'autre des deux miroirs étant destiné à renvoyer une partie du faisceau laser dans la zone de gain optique et à en laisser passer une autre partie hors du dispositif de pompage optique, de manière à ce que le dispositif de pompage optique soit un module de gain de l'oscillateur laser. Le volume de la couche du dispositif de pompage optique peut être délimité par une première et

une seconde face principale sensiblement planes et parallèles, l'un des deux miroirs ayant une face réfléchissante disposée contre une troisième face de la couche, sensiblement perpendiculaire aux deux faces principales, et l'autre des deux miroirs étant un miroir semi transparent, sensiblement parallèle au premier miroir et disposé contre une quatrième face, opposée à la troisième face, de la couche.

BRèVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure IA, déjà décrite, est une vue en perspective d'un exemple de dispositif de pompage optique transverse de la technique antérieure,

- la figure IB, déjà décrite, est une vue en perspective d'un exemple de dispositif de pompage optique longitudinal de la technique antérieure,

- la figure IC, déjà décrite, est une vue en perspective d'un exemple de dispositif de pompage optique par la face supérieure de la technique antérieure, - la figure 2A est une vue en coupe de face d'un dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, selon un premier mode de réalisation,

- la figure 2B est une vue en coupe de dessus du dispositif de pompage optique, objet de la

présente invention, selon le premier mode de réalisation,

- la figure 3A est une vue en coupe de face d'un dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, selon un second mode de réalisation,

- la figure 3B est une vue en coupe de dessus du dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, selon le second mode de réalisation,

- la figure 4A est une vue en coupe de face d'un dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, selon un troisième mode de réalisation, - la figure 4B est une vue en coupe de face du dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, selon le troisième mode de réalisation,

- la figure 4C est une vue en coupe de face d'un dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, selon une variante du troisième mode de réalisation,

- la figure 5 est une vue en coupe de face d'un dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, selon un quatrième mode de réalisation,

- la figure 6 est une vue en coupe de face d'un dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, selon un cinquième mode de réalisation, - la figure 7A est une vue en coupe de dessus d'un dispositif de pompage optique, objet de la

présente invention, selon un sixième mode de réalisation,

- la figure 7B est une vue en coupe de dessus du dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, selon le sixième mode de réalisation, la figure 8 est une vue en coupe de dessus d'un dispositif de pompage optique, objet de la présente invention, selon un septième mode de réalisation.

Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles .

Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles .

EXPOSé DéTAILLé DE MODES DE RéALISATION PARTICULIERS

On se réfère tout d'abord à la figure 2A et à la figure 2B, qui représentent respectivement une vue en coupe de face et une vue en coupe de dessus d'un dispositif de pompage optique 12, objet de la présente invention, selon un premier mode de réalisation. Ce dispositif de pompage optique 12 comporte une couche 13 réalisée à base d'un matériau actif dopé en ions laser.

Dans cet exemple de réalisation, cette couche 13 est une couche mince, c'est-à-dire une couche dont l'épaisseur est comprise entre environ 1 micromètre et quelques dizaines de micromètres, par exemple entre environ 1 micromètre et 50 micromètres ou entre 1 micromètres et 100 micromètres, monocristalline, par exemple de l' orthosilicate d'yttrium (YSO), dopée par des ions laser, ici des ions d'ytterbium Yb ³⁺ . Les ions

Yb ³⁺ , de structure électronique simple, permettent d'éviter des effets parasites apparaissant dans des dispositifs de pompage optique à forte densité de puissance, comme celui de la présente invention. En fonction de la nature des ions laser choisis, la couche 13 peut également être à base d'une toute autre matrice présentant un site d'accueil pour ces ions laser. Cette couche 13 a un volume donné. Dans les exemples de réalisation illustrés sur les figures 2A à 8, le volume de la couche 13 est délimité par une première face principale 16 et une seconde face principale 15 sensiblement planes et parallèles. Un repère orthogonal xyz, composé de trois axes x, y, z, est représenté sur toutes les figures 2A à 8. Le plan xz, défini par les axes x et z, est sensiblement parallèle aux faces principales 15 et 16. La première face principale 16 est disposée sur un substrat 14. La couche 13 est par exemple obtenue par Epitaxie en Phase Liquide, méthode de croissance permettant d'obtenir des couches minces (quelques dizaines de micromètres) monocristallines de très bonne qualité, c'est-à-dire ayant des pertes de propagation optique inférieures à environ 0,01 dB/cm, avec un dopage très élevé, par exemple dopées avec

environ 40% d'ions actifs (ions laser), ou plus généralement avec un dopage supérieur à environ 20 % d'ions actifs ou supérieur à environ 30 % d'ions actifs . Ce dispositif de pompage optique 12 comporte également un faisceau de pompe 19. Ce faisceau de pompe 19 est un faisceau lumineux dont la longueur d'onde est choisie pour que, lorsque les photons de ce faisceau de pompe 19 rentrent dans la couche 13, des ions laser de cette couche 13 passent d'un état non excité à un état excité. Ce faisceau de pompe 19 est orienté pour que celui-ci éclaire l'une de la première face principale 16 ou de la seconde face principale 15. Avantageusement, la face éclairée peut être recouverte d'un dépôt anti-reflet, non représenté, réalisé par exemple par des dépôts multicouches diélectriques adaptés, permettant ainsi d'améliorer le rendement du dispositif de pompage optique 12. Dans l'exemple des figures 2A et 2B, c'est la première face principale 16 qui est éclairée par le faisceau de pompe 19. La largeur effective du faisceau de pompe 19 est indiquée sur la figure 2A par φp. Le substrat 14 est en contact avec la première face principale 16 et est réalisé dans un matériau, ici un monocristal, transparent à la longueur d'onde du faisceau de pompe 19 pour que le faisceau de pompe 19 arrive sur la première face principale 16 sans qu'il n'y ait de pertes d'énergie dans le substrat 14. Le substrat 14 comporte un biseau 17. Sur la figure 2A, le faisceau de pompe 19 entre dans le substrat 14 par le biseau 17. Le biseau 17 est fabriqué en découpant et en polissant une arrête d'une

base 35 du substrat 14. Sur la figure 2A, le faisceau de pompe 19 arrive avec un angle d'incidence nul ou quasi nul sur le biseau 17, ce qui permet de limiter la réflexion du faisceau de pompe 19 lorsqu'il entre dans le substrat 14. Ce substrat 14 permet d'évacuer la chaleur de la couche 13 compte tenu du confinement de l'énergie dans cette couche 13. Dans ce mode de réalisation, le faisceau de pompe 19 traverse le substrat 14 avant de rentrer dans la couche 13 par un lieu d'entrée 47, qui dans cet exemple se trouve sur la première face principale 16. Le faisceau de pompe 19 arrive sur la première face principale 16 avec un angle d'incidence θp. Le faisceau de pompe 19 éclaire de façon sensiblement rectiligne la première face principale 16 sur toute une longueur L du dispositif de pompage optique 12, parallèle à l'axe z, comme on peut le voir sur la figure 2B. Le faisceau de pompe 19 est émis par une source de lumière 27, représentée sur la figure 3A, telle que, par exemple, une ou plusieurs diodes laser.

Le faisceau de pompe 19 traverse alors la couche 13 tout en faisant passer des ions laser d'un état non excité à un état excité. Grâce à ce phénomène, l'énergie du faisceau de pompe 19 est transférée dans la couche 13. Le volume de la couche 13 traversé par le faisceau de pompe 19 absorbe l'énergie du faisceau de pompe 19 et forme une zone appelée zone de gain optique 20, visible sur les figures 2A et 2B. On voit sur la figure 2B que, étant donné que le faisceau de pompe 19 éclaire la première face principale 16 de façon sensiblement rectiligne, la zone de gain optique 20

obtenue est également sensiblement rectiligne sur toute la longueur L du dispositif de pompage optique 12. Dans cet exemple de réalisation, le faisceau de pompe 19 a donc une section droite de forme sensiblement rectangulaire et de surface sensiblement égale à φpxL . L'énergie du faisceau de pompe 19 se trouve donc concentrée dans cette zone de gain optique 20. Etant donné que le faisceau de pompe 19 arrive sur la première face principale 16 avec un angle d'incidence θp, la zone de gain optique 20 a donc une épaisseur effective heff définie par l'équation (1) suivante :

(1) heff=h/cos(φ) avec h épaisseur de la couche 13. Cette épaisseur effective heff correspond à la distance parcourue par le faisceau de pompe 19 dans la couche 13. En faisant varier θp, on peut ainsi contrôler de façon simple la proportion de puissance du faisceau de pompe 19 absorbée dans couche 13.

De même, la largeur effective leff de la zone de gain optique 20 est définie par l'équation (2) suivante :

(2) IeJf=φp/cos(φ)

Or, étant donné que la zone de gain optique 20 a, dans ce premier mode de réalisation, un volume V sensiblement parallélépipédique, ce volume V se définit par l'équation (3) suivante :

(3) V =leffxhxL

On voit donc que le volume V de la zone de gain optique 20 est ajustable grâce aux dimensions φp et L du faisceau de pompe 19, donc à la section droite du faisceau de pompe 19, et à l'angle d'incidence θp du

faisceau de pompe 19 sur la première face principale 16. Selon la présente invention, le volume V est inférieur au volume total de la couche 13. De plus, le positionnement de la zone de gain optique 20, selon l'axe x parallèle à la largeur effective leff, dans la couche 13 est également ajustable avec ces paramètres et avec le lieu d'entrée 47 du faisceau de pompe 19 dans la couche 13.

Après avoir traversé la couche 13, le faisceau de pompe 19 continue sa trajectoire et traverse un superstrat 18 disposé sur l'autre de la première face principale 16 ou de la seconde face principale 15 de la couche 13. Dans l'exemple des figures 2A et 2B, il s'agit de la seconde face principale 15. Ce superstrat 18 peut par exemple être réalisé dans le même matériau que le substrat 14, ici un monocristal, transparent à la longueur d'onde du faisceau de pompe 19. Ce superstrat 18 peut servir à l'extraction de chaleur produite par la réaction de pompage dans la couche 13, créant ainsi un gradient de température selon l'axe y, parallèle à l'épaisseur h de la couche 13, permettant de minimiser les effets thermiques néfastes.

Sur l'exemple de réalisation des figures 2A et 2B, le faisceau de pompe 19 traverse le substrat 14 à partir du biseau 17, puis traverse la couche 13, et termine en traversant le superstrat 18. Dans une variante de ce mode de réalisation, il est possible que le faisceau de pompe 19 traverse le substrat 14 sans passer par le biseau 17, ou encore que le faisceau de pompe 19 traverse d'abord le superstrat 18 et entre

dans la couche 13 par la seconde face principale 15, et enfin traverse le substrat 14, comme sur la figure 3A. Dans une autre variante, il est encore possible qu'il n'y ait pas de biseau 17 et/ou de superstrat 18 ni même de substrat 14. Le faisceau de pompe 19 entre alors directement dans la couche 13 par la première ou la seconde face principale 15 ou 16 de la couche 13 avec un angle d' incidence θp sans rien traverser avant .

Le dispositif de pompage optique 12 selon la présente invention est destiné à amplifier et guider un faisceau signal laser 2 visible sur la figure 2B. Dans ce premier mode de réalisation, le dispositif de pompage optique 12 est tout d'abord destiné à amplifier le faisceau signal laser 2. Le faisceau signal laser 2 est envoyé en entrée de la couche 13, sensiblement parallèlement à l'axe z, au niveau de la zone de gain optique 20. En traversant la zone de gain optique 20, comme cela est indiqué en pointillés sur la figure 2B, le faisceau signal laser 2 s'amplifie en récupérant l'énergie accumulée dans la zone de gain optique 20. Le dispositif de pompage optique 12 sert également à guider le faisceau signal laser 2. En effet, dans cet exemple de réalisation, on suppose que l'indice du matériau du substrat 14 et du superstrat 18 est inférieur ou égal à l'indice du matériau actif de la couche 13. Le faisceau signal laser 2 envoyé dans la couche 13 reste dans cette couche 13 et ne s'étale pas dans le substrat 14 et le superstrat 18. De même, l'énergie du faisceau de pompe 19 étant située uniquement dans la zone de gain optique 20, le faisceau signal laser 2 reste confiné dans cette zone de gain

optique 20 et ne s'étale pas dans toute la couche 13 car le faisceau signal laser 2 se propage préférentiellement dans les zones à plus fort gain. Dans ce premier mode de réalisation, la largeur effective leff de la zone de gain optique 20, sensiblement constante sur toute la longueur L du dispositif de pompage optique 12, est sensiblement égale à la largeur du faisceau signal laser 2 et l'épaisseur h est sensiblement égale à la hauteur du faisceau signal laser 2. Donc les dimensions d'une section droite de la zone de gain optique 20 sont approximativement égales à celles d'une section droite du faisceau signal laser 2. On retrouve donc, en sortie du dispositif de pompage optique 12, le faisceau signal laser 2 avec la même qualité qu'à l'entrée du dispositif de pompage optique 12. La qualité du faisceau signal laser fait référence au mode spatial du faisceau signal laser, qui détermine la divergence et l'étalement d'un spot du faisceau signal laser. On qualifie un faisceau laser de « bonne qualité » s'il présente une répartition spatiale d' énergie proche de celle correspondant au mode fondamental (déterminé par une cavité émettant le faisceau laser) , qui est, dans le cas habituel d'une cavité avec symétrie de révolution, un mode gaussien. Par exemple, si le faisceau signal laser 2 est monomode, entrant dans la couche 13, il sort du dispositif de pompage optique 12 amplifié et parfaitement monomode. De manière plus générale, cette configuration permet simultanément d'amplifier un faisceau signal laser 2 dans un mode spatial fondamental et de conserver ce mode spatial

jusqu'en sortie du dispositif de pompage optique 12, en n'apportant de l'énergie qu'au mode spatial fondamental .

Par exemple, pour une couche 13 de YSO dopée à 40% en ions Yb ³⁺ , d'épaisseur h égale à 10 micromètres, dont le coefficient d'absorption linéique à 978 nm est de l'ordre de 200 cm ^~ \ un écart d'indice entre la couche 13 et le substrat 14 étant inférieur à 0,01, 80% de l'énergie d'un faisceau de pompe 19, dont la largeur φp est de 10 micromètres et l'angle d'incidence θp de 1,2°, est absorbée pour former une zone de gain optique 20 permettant de conserver le caractère monomode lors de la propagation dans la direction de l'axe z. L'épaisseur effective d'absorption heff est dans ce cas de 80 micromètres, et donc la zone de gain optique 20 a une section droite égale à 10 micromètres * 80 micromètres.

Les figures 3A et 3B représentent un second mode de réalisation d'un dispositif de pompage optique 12 selon l'invention. Une couche 13, un superstrat 18, un substrat 14, un faisceau de pompe 19 et une zone de gain optique 20 de ce second mode de réalisation sont de nature sensiblement similaire aux mêmes éléments du premier mode de réalisation. Par rapport au premier mode de réalisation, le substrat 14 ne comporte pas de biseau. A la différence du faisceau de pompe 19 du premier mode de réalisation, le faisceau de pompe 19 du second mode de réalisation n'est pas rectiligne le long d'une longueur L du dispositif de pompage optique 12. Comme on peut le voir sur la figure 3A, le faisceau de pompe 19 rentre dans le superstrat 18 et traverse le

superstrat 18 avant d'arriver sur une seconde face principale 15. Une section droite du faisceau de pompe 19 a une forme sensiblement similaire à la zone de gain optique 20 vue du dessus, visible sur la figure 3B, mais une largeur de la section droite du faisceau de pompe 19 est φp, contrairement à une largeur de la zone de gain optique 20 qui est leff. Le faisceau de pompe 19 rentre alors dans la couche 13 et forme une zone de gain optique 20 qui, par conséquent, n'a pas une trajectoire rectiligne sur toute la longueur L du dispositif de pompage optique 12 suivant l'axe z, comme on peut le voir sur la figure 3B. Dans ce second mode de réalisation, le faisceau de pompe 19 est mis en forme, c'est-à-dire par exemple collimaté, par un moyen optique 33. Sur la figure 3A, ce moyen optique 33 est une lentille. Ce moyen optique 33 pourrait également être un prisme. Ce moyen optique 33 permet de délimiter précisément le faisceau de pompe 19. De la même manière que dans le premier mode de réalisation, un faisceau signal laser 2 est amplifié et guidé dans la zone de gain optique 20. Mais, étant donné que le faisceau signal laser 2 suit la zone de gain optique 20 grâce au guidage par le gain engendré par le gradient de densité d'énergie, le dispositif de pompage optique 12 dans ce mode de réalisation effectue un guidage supplémentaire du fait que le faisceau signal laser 2 suit une trajectoire non rectiligne. Le faisceau signal laser 2 ressort donc de la couche 13 orienté suivant un axe qui n'est pas parallèle à celui que le faisceau signal laser 2 avait en entrée de la couche 13. Cela permet d'orienter le faisceau signal laser 2 dans une

direction définie par la géométrie du faisceau de pompe

19. Ce phénomène est renforcé par les ions Yb ³⁺ utilisés pour doper la couche 13, comme c'est le cas dans ce mode de réalisation. En effet, ces ions absorbent le faisceau signal laser 2 dans les zones de la couche 13 qui ne sont pas traversées par le faisceau de pompe 19, ce qui accentue le guidage du faisceau signal laser 2.

La figure 4A représente une vue en coupe de face d'un dispositif de pompage optique 12, objet de la présente invention, selon un troisième mode de réalisation. Comme dans le premier mode de réalisation, le dispositif de pompage optique 12 comporte une couche 13, un superstrat 18, un substrat 14, un faisceau de pompe 19 et une zone de gain optique 20. La différence du dispositif de pompage optique 12 de cette figure 4A par rapport à celui de la figure 2A est qu'il comporte une face réfléchissante 22 orientée vers la couche 13. Cette face réfléchissante 22 est disposée sur une face du superstrat 18 sensiblement parallèle à la première face principale 16, la plus éloignée de la couche 13. Lorsque le faisceau de pompe 19 traverse la couche 13, il forme, comme sur la figure 2A, la zone de gain optique 20, qui est une première zone de gain optique

20. Le faisceau de pompe 19 traverse ensuite le superstrat 18 pour venir se réfléchir sur la face 22.

Le faisceau de pompe 19 traverse alors de nouveau le superstrat 18, puis la couche 13 en formant une seconde zone de gain optique 21, de volume sensiblement égal à la première zone de gain optique 20. La seconde zone de gain optique 21 peut être parallèle à la première zone de gain optique 20 et avoir les mêmes propriétés que

celles de la première zone de gain optique 20. Elle est également définie par les mêmes paramètres, c'est-à- dire une orientation, une épaisseur effective heff, une largeur effective leff, une longueur ainsi qu'une épaisseur h de la couche 13. Le faisceau de pompe 19 traverse ensuite le substrat 14 puis ressort du substrat 14. Sur la figure 4A, la seconde zone de gain optique 21 est distincte et disjointe de la première zone de gain optique 20. Dans cette configuration, le dispositif de pompage 12 peut amplifier deux faisceaux signal laser, non représentés sur la figure 4A, de manière indépendante, chacun utilisant l'une de la première zone de gain optique 20 ou de la seconde zone de gain optique 21. Là encore, le dispositif de pompage optique 12 réalise à la fois la fonction d'amplificateur et de guide optique, comme expliqué précédemment. Dans une autre variante, on peut avoir un faisceau de pompe 19 qui ne serait pas rectiligne, comme dans le second mode de réalisation. On obtiendrait alors deux zones de gain optique 20, 21 non rectilignes . Le faisceau de pompe 19 est émis par une source de lumière 27, représentée sur la figure 3A. Le faisceau de pompe 19 peut également être mis en forme par un moyen optique 33, représenté sur la figure 3A, comme dans le second mode de réalisation. Les différentes variantes présentées pour le premier mode de réalisation (présence ou non du biseau 17, du substrat 14 et du superstrat 18) peuvent également être envisagées pour ce troisième mode de réalisation. La figure 4B représente le dispositif de pompage optique 12, objet de la présente invention,

selon le troisième mode de réalisation. Le dispositif de pompage optique 12 de cette figure diffère de celui de la figure 4A par l'angle d'incidence θp du faisceau de pompe 19 sur la couche 13. Cet angle d'incidence θp est tel que la zone de gain optique 20 et la seconde zone de gain optique 21 sont distinctes mais, contrairement à la figure 4A où les deux zones de gain optiques 20, 21 étaient disjointes l'une de l'autre, les deux zones de gain optique 20, 21 sont, sur cette figure 4B, quasiment accolées l'une à l'autre.

Une autre variante de ce troisième mode de réalisation est représentée sur la figure 4C. Sur cette figure, le dispositif de pompage optique 12 comporte les mêmes éléments que le dispositif de pompage optique 12 de la figure 4A. La différence est que l'angle θp est tel que les deux zones de gain optique 20 et 21 se chevauchent pour former une zone de gain optique unique 44.. Ce chevauchement entraîne que la zone de gain optique unique 44 a une densité de puissance qui n'est pas uniforme, contrairement aux modes de réalisation précédents. Une zone 23, où se croise le faisceau de pompe 19 avant et après la réflexion sur la face 22, se situant à l'intersection des zones de gain optique 20, 21, dans une partie centrale de la zone de gain optique unique 44, a une densité de puissance supérieure à des parties extrêmes de la zone de gain optique unique 44 situées de part et d'autre de la partie centrale correspondant à l'intersection des zones de gain optique 20, 21. Cette variante peut permettre de favoriser l'émission laser dans un mode spatial particulier en amplifiant de manière maximale le

faisceau signal laser 2, non représenté sur la figure 4C, uniquement sur une largeur définie par la largeur de la zone 23. Ce phénomène est renforcé avec un dopage de la couche 13 par les ions Yb ³⁺ , pour lesquels les zones « insuffisamment pompées », ici les parties extrêmes de la zone de gain optique unique 44 se trouvant en dehors de la zone 23, absorbent le faisceau signal laser 2.

La figure 5 représente une vue en coupe de face d'un dispositif de pompage optique 12, objet de la présente invention, selon un quatrième mode de réalisation. Ce dispositif de pompage optique 12 comporte une couche 13, un substrat 14 et un superstrat

18. Par rapport au premier mode de réalisation, le substrat 14 comporte deux biseaux 17 et 24 réalisés sur deux bords opposés d'une base 35. Contrairement aux modes de réalisation précédents, un faisceau de pompe

19, dit principal, sur la figure 5 arrive, après avoir traversé le substrat 14, sur une première face principale 16 avec un angle d'incidence θpl nul (non représenté) sur un lieu d'entrée 47. Sur la figure 5, le dispositif de pompage optique 12 comporte également deux autres faisceaux de pompe auxiliaires 25,26. Ces deux faisceaux de pompe auxiliaires 25,26 entrent • chacun par un biseau, respectivement 24 et 17, du substrat 14. Sur cette figure, chaque faisceau de pompe auxiliaire 25,26 arrive sur la première face principale 16 avec un angle d'incidence, respectivement θp2,θp3 , par exemple sensiblement égaux en valeur absolue, mais de signe opposé. Dans une autre variante, les faisceaux de pompe auxiliaires 25,26 pourraient avoir des angles

d'incidence θp2,θp3 différents. Après avoir traversés le substrat 14, les trois faisceaux de pompe 19,25,26 forment une zone de gain optique 20 commune. Sur cette figure, les faisceaux de pompe 19,25,26 ont chacun une largeur propre φpl, φp2 et φp3 différente, donc une section droite différente. Les faisceaux de pompe 19,25,26 peuvent avoir des longueurs d'onde différentes pour éviter de saturer l'absorption à une longueur d'onde donnée. Les faisceaux de pompe 19,25,26 peuvent également avoir chacun une longueur différente, parallèlement à l'axe z. Grâce à ces faisceaux de pompe 19,25,26 de géométrie différente, la zone de gain optique 20 commune a une densité de puissance qui n'est pas uniforme. Sur la figure 5, on voit que la zone de gain optique 20 commune comporte deux région 42,43 où se croisent le faisceau de pompe principal 19 et l'un des faisceaux de pompe auxiliaires, respectivement 26 et 25. Ces deux régions 42,43 ont une densité de puissance supérieure au reste 20' de la zone de gain optique 20 commune qui n'est dû qu'au faisceau de pompe principal 19. Dans ce mode de réalisation, chaque paramètre, c'est-à-dire le lieu d'entrée 47 dans la couche 13, l'angle d'incidence θpl et la largeur φpl du faisceau de pompe principal 19 conforme la zone de gain optique 20 commune et les paramètres similaires des faisceaux de pompe auxiliaires 25,26 contribuent à conformer les régions 42,43. Dans ce mode de réalisation, le superstrat 18 est réalisé dans un matériau absorbant à la longueur d'onde des faisceaux de pompe 19,25,26. Ainsi, après que les faisceaux de pompe 19,25,26 aient traversés la couche 13,

l'intensité résiduelle de ces faisceaux de pompe 19,25,26 est absorbée dans le superstrat 18. Ce mode de réalisation permet, par exemple, de favoriser l'émission laser dans un mode spatial donné, ou encore de créer plusieurs guides distincts dans la zone de gain optique 20 commune. Avec ce mode de réalisation, un ou plusieurs faisceaux signal laser 2, non représentés sur la figure 5, peuvent entrer par la couche 13 et, selon leur position respective dans la zone de gain optique 20 commune, traverser la couche 13 et ressortir du dispositif de pompage optique 12 avec un mode spatial qui sera déterminé par l'endroit où ils sont passés dans la zone de gain 20 commune et donc par la densité de puissance qu'ils ont rencontrée. Dans ce quatrième mode de réalisation, plusieurs variantes sont possibles. Les faisceaux de pompe 19,25,26 peuvent, par exemple, être rectilignes ou non. Des variantes peuvent être envisagées en ajoutant des faisceaux de pompe supplémentaires . Le dispositif de pompage optique 12 peut également avoir une face réfléchissante 22 comme dans le troisième mode de réalisation, ce qui permet d'obtenir une géométrie de la zone de gain optique 20 commune encore plus complexe. Comme dans le premier mode de réalisation, des variantes peuvent être envisagées avec la présence ou non des biseaux 17 et 24, du substrat 14, ou encore la suppression du superstrat 18.

La figure 6 représente une vue en coupe de face d'un dispositif de pompage optique 12, objet de la présente invention, selon un cinquième mode de réalisation. Ce dispositif de pompage optique 12

comporte une couche 13 et un substrat 14 sensiblement similaires à ceux du quatrième mode de réalisation. Dans ce cinquième mode de réalisation, au moins deux faisceaux de pompes 19,25 sont issus d'une source de lumière commune 27. Sur la figure 6, deux faisceaux de pompe 19,25 sont représentés. Les faisceaux de pompe 19,25 ont chacun un angle d'incidence θpl9 et θp25, par exemple sensiblement égaux en valeur absolue mais de signe opposé, sur une première face principale 16, une largeur φpl9 et φp25 sensiblement égales et se croisent dans la couche 13 de manière à former une zone de gain optique 20 unique. Etant donné que les faisceaux de pompe 19,25 sont issus de la même source de lumière 27, qu'ils sont sensiblement similaires et qu'ils éclairent la face 16 avec des angles d'incidence sensiblement égaux θpl9 et θp25, il y a donc interférence entre les deux faisceaux de pompe 19,25 dans la zone de gain optique 20 unique, ce qui entraîne une densité de puissance de pompe variant de manière sinusoïdale selon l'axe x. La période de cette variation sinusoïdale est ajustable en modifiant les angles d'incidence θpl9 et θp25, et les largeurs φpl9 et φp25 de chacun des faisceaux de pompe 19,25. Les faisceaux de pompe 19,25 ressortent de la couche 13 avec des angles de réfraction θrl9 et θr25 sensiblement égaux en valeur absolue par rapport à une seconde face principale 15 et ont chacun une largeur φrl9 et φr25 sensiblement égale. Avec ce mode de réalisation, on peut ainsi créer une famille de guides optiques parallèles, pompés identiquement ou quasi-identiquement. Les variantes décrites pour les modes de réalisation précédents

peuvent également s'appliquer pour ce cinquième mode de réalisation .

La figure 7A représente une vue en coupe de dessus d'un dispositif de pompage optique 12, objet de la présente invention, selon un sixième mode de réalisation. Ce dispositif de pompage optique 12 comporte une couche 13 et un substrat 14 non représenté sur la figure 7A, sensiblement similaires à ceux du premier mode de réalisation. Dans ce sixième mode de réalisation, un faisceau de pompe 19, non représenté sur la figure 7A, entre par le substrat 14 et forme dans la couche 13 une zone de gain optique 20. Dans ce mode de réalisation, la zone de gain optique 20 est divisée en deux premières parties 28,29, séparées l'une de l'autre par une zone 34 de la couche 13 non éclairée, qui se prolongent par une seconde partie commune 30. Cette seconde partie commune 30 relie les deux premières parties 28,29. Pendant le fonctionnement du dispositif de pompage 12, une source de lumière 27, non représentée sur cette figure 7, émet le faisceau de pompe 19 qui forme la zone de gain optique 20. Mais, durant le fonctionnement du dispositif de pompage optique 12, le faisceau de pompe 19 est tel qu'il forme l'une des deux premières parties 28 et la seconde partie commune 30, comme c'est le cas sur la figure 7A, ou bien tel qu'il forme l'autre des deux premières parties 29 et la seconde partie commune 30. Ainsi, la source de lumière 27 peut créer au choix deux chemins optiques différents dans la couche 13. Ainsi, un faisceau signal laser 2 entrant dans la couche 13 par la seconde partie 30 peut soit être guidé dans un

premier chemin optique défini par l'une des deux premières parties 28, représenté en traits pleins sur la figure 7A, et donc sortir de la couche 13 par une première extrémité 31 qui est une sortie, comme c'est le cas sur la figure 7A, ou bien être guidé dans un second chemin optique défini par l'autre des deux premières parties 29, représenté en pointillés sur la figure 7A, et donc sortir de la couche 13 par une seconde extrémité 32 qui est également une sortie, se trouvant à côté de la première extrémité 31. Le dispositif de pompage optique 12 réalise ainsi une fonction de routage optique permettant d' acheminer le faisceau signal laser 2 selon deux trajets au choix. Avec la même configuration, on peut également imaginer que le dispositif de pompage optique 12 réalise une fonction de commutateur optique, comme cela est représenté sur la figure 7B. Pour cela, deux faisceaux signal laser 2a, 2b arrivent au niveau de ces deux extrémités 31 et 32 respectivement, qui deviennent dans ce cas des entrées. Si le faisceau de pompe 19, non représenté sur la figure 7B, éclaire l'une des deux premières parties 28, représentée en traits pleins sur la figure 7B, et la seconde partie commune 30, seul le faisceau signal laser 2a entrant par la première extrémité 31 ressort du dispositif de pompage optique 12 amplifié, comme c'est le cas sur la figure 7B. De manière similaire, si le faisceau de pompe 19 éclaire l'autre des deux premières parties 29, représentée en pointillés sur la figure 7B, et la seconde partie commune 30, seul le faisceau signal laser 2b entrant par la seconde extrémité 32 ressort amplifié du

dispositif de pompage optique 12. Toutes les variantes décrites précédemment peuvent également être appliquées dans ce sixième mode de réalisation.

Dans tous les modes de réalisation décrits précédemment, le dispositif de pompage optique 12 est utilisé comme amplificateur et guide optique d'un ou plusieurs faisceaux signal laser 2 existants. Le faisceau signal laser 2 entre dans une couche 13 d'un matériau actif, traverse la couche 13 en s' amplifiant de l'énergie apportée par un faisceau de pompe 19 dans une zone de gain optique 20 et en suivant cette zone de gain optique 20, et sort du dispositif de pompage optique 12.

La présente invention concerne également un oscillateur laser 50. L'oscillateur laser 50 est destiné à créer un faisceau laser. Le principe de cet oscillateur laser est qu'un dispositif de pompage optique est disposé entre deux miroirs. L'un des deux miroirs renvoie le faisceau laser dans la zone de gain optique, et l'autre des deux miroirs renvoie une partie du faisceau laser dans la zone de gain optique et en laisse passer une autre partie hors du dispositif de pompage optique. Le dispositif de pompage optique est ainsi utilisé en tant que module de gain de l'oscillateur laser 50. La figure 8 représente un exemple d'oscillateur laser 50, objet de la présente invention. L'oscillateur laser 50 comporte un dispositif de pompage optique 12, également objet de la présente invention, selon l'un des modes de réalisation précédents. Le dispositif de pompage optique 12 comporte un substrat, un faisceau de pompe, un

superstrat, non représentés sur la figure 8, une couche 13 et une zone de gain optique 20 sensiblement similaires aux mêmes éléments du premier mode de réalisation du dispositif de pompage optique 12. L'oscillateur laser 50 comporte un premier miroir 36 dont une face réfléchissante 37 est disposée contre une troisième face 39 de la couche 13, sensiblement perpendiculaire aux faces principales de la couche 13. L'oscillateur laser 50 comporte également un second miroir 38 semi transparent, disposé contre une quatrième face 40, opposée à la troisième face 39, de la couche 13. Dans cet exemple de réalisation, les miroirs 36 et 38 sont disposés sensiblement en vis-à- vis l'un de l'autre. Avec cet oscillateur laser 50, un faisceau laser 41, généré par émission spontanée et amplifié par émission stimulée dans la zone de gain optique 20, va tout d'abord parcourir la couche 13, se refléter dans le second miroir 38, re-parcourir la couche 13, se refléter dans le premier miroir 36, et ainsi de suite. A chaque parcours de la couche 13 et donc de la zone de gain optique 20, le faisceau laser 41 récupère l'énergie apportée par le faisceau de pompe dans la zone de gain optique 20. A chaque fois que le faisceau laser 41 atteint le miroir semi transparent 38, une partie 45 du faisceau laser 41 est réfléchie par le miroir semi transparent 38 dans la zone de gain optique 20 et une autre partie 46 du faisceau laser 41 sort du dispositif de pompage optique 12 en traversant le miroir semi transparent 38. Cette description de l'oscillateur laser 50 est un des modes de réalisation possibles. Etant donné

que le principe de l'oscillateur laser 50 repose sur le positionnement des deux miroirs 36,38 de part et d'autre de la couche 13, n'importe lequel des dispositifs de pompage optique 12 décrit précédemment dans la présente description peut être utilisé pour réalisé un module de gain de l'oscillateur laser 50 tel que celui de la figure 8.

En variante, les miroirs 36,38 peuvent ne pas être accolés au dispositif de pompage optique 12. Au moins l'un des deux miroirs pourrait également ne pas être plan mais concave pour renforcer la stabilité de l'oscillateur laser 50.

Bien que plusieurs modes de réalisation de la présente invention aient été décrits de façon détaillée, on comprendra que différents changements et modifications puissent être apportés sans sortir du cadre de l'invention.