Système d'amplification laser utilisant des raccords progressifs actifs

Selon la presente invention, des systemes optiques non lineaires comprennent des amplificateurs a fibre optique utilisant des guides d'onde a raccords progressifs tels que des fibres optiques qui permettent une propagation multimodale, mais produisent une amplification et une oscillation dans un mode fondamental. Les guides d'onde a raccord progressif sont generalement dotes d'un dopant actif qui est pompe avec une source de pompage optique telle qu'un ou plusieurs lasers a semi-conducteur. Le raccord progressif du guide d'onde actif est selectionne pour se retrecir depuis une section a un mode ou a quelques modes jusqu'a une section multimodale, et un faisceau d'electrons germes dans un mode fondamental est forme sur une section du raccord progressif du guide d'onde associe a un mode optique plus petit. Un faisceau amplifie sort du raccord progressif du guide d'onde au niveau d'une section associee a un mode optique plus grand. Le faisceau amplifie est oriente vers une optique de conversion non lineaire telle qu'un ou plusieurs cristaux non lineaires afin de produire une puissance de crete elevee et une lumiere convertie a qualite de faisceau elevee a l'aide d'une generation d'harmoniques de deuxieme ou troisieme ordre, ou d'autres procedes non lineaires. Des systemes laser hybrides comprennent des amplificateurs a fibre optique utilisant des guides d'onde a raccord progressif et des amplificateurs a semi-conducteurs. En regle generale, de tels systemes representent une approche techniquement simple et a bas cout des systemes a laser pulse a puissance de crete elevee. Les guides d'onde a raccord progressif sont generalement dotes d'un dopant actif tel qu'un element du groupe des terres rares qui est pompe avec un ou plusieurs lasers a semi-conducteurs. Le raccord progressif du guide d'onde actif est selectionne pour se retrecir depuis une section a mode unique ou a quelques modes jusqu'une section multimodale. Un faisceau d'electrons germes dans un mode fondamental est forme sur une section du raccord progressif du guide d'onde associe a un mode optique plus petit, et un faisceau amplifie sort du raccord progressif du guide d'onde au niveau d'une section associee a un mode optique plus grand. Le raccord progressif du guide d'onde permet l'amplification a des valeurs de puissance de crete superieures a celles de fibres a surface de mode reduite comparables. Le faisceau amplifie a fibre optique est ensuite oriente vers un amplificateur a semi-conducteurs, tel qu'un amplificateur laser du type a disque mince ou tige.