Question sur les milieux amplificateurs des lasers

[invite8d4a1587]

Bonsoir,
Je réalise en ce moment un TPE qui, à un moment, traite du Laser MégaJoule. Je désirais approfondir le principe des milieux amplificateurs des configurations par confinement magnétique inertiel par lasers, cependant j'avoue ne pas trop comprendre les pages wikipédia et les divers TPE qui ne traitent que des lasers et qui semblent par moment expliquer quelque chose qui y ressemble (émission stimulée ?) mais ils commencent alors à parler de Bohr et d'Einstein, et même si ça a l'air très intéressant, je ne comprends pas tout et ne cherche pas à aller aussi loin.
Ma question, en gros, est la suivante : comment fonctionne, concrètement les blocs amplificateurs décrits ici http://www-lmj.cea.fr/fr/lmj/la_chaine_laser.htm où on parle de plaques de verres dopées au néodyme et de lampes flashs au xénon ? J'ai demandé des explications à mon professeur de physique, et pense avoir saisi que l'on faisait se réfléchir plusieurs fois une impulsion initiale dans un milieu où des atomes, passant d'un état excité à un état désexcité, vont libérer des photons similaires à ceux de l'impulsion initiale, amplifiant ainsi cette dernière; mais je ne comprends pas quand on commence à être plus précis ou à utiliser les termes comme "dopé" ou "pompe".

En tout cas merci à celui qui tenterait de m'expliquer !
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[invitea3eb043e]

Dans un laser au néodyme, l'élément actif est l'ion néodyme (pardi !) Nd ++ mais on ne peut utiliser le Nd pur. On le dilue dans du verre qui joue le rôle d'un solvant et permet aux ions d'exister. L'ion néodyme possède plein de niveaux d'énergie assez bien définis, quoiqu'il voie un champ électrique un peu aléatoire. C'est ça doper un verre : y dissoudre du néodyme.
Ensuite, sous l'action d'un flash, l'ion passe en un niveau excité, il a gagné en énergie et c'est pourquoi on dit qu'il a été pompé vers le haut. Il peut alors perdre son énergie tout seul, on parle de fluorescence ou d'émission spontanée ou encore, et c'est plus intéressant, s'il est éclairé par une lumière ayant la bonne longueur d'onde. On parle d'émission stimulée et c'est une des trouvailles d'Einstein. Dans ce dernier cas, l'énergie se retrouve dans le faisceau qui a provoqué la chute d'énergie de l'ion, ce qui revient à amplifier ce faisceau (le rendre plus intense mais en conservant son parallélisme).
Dans la pratique, le verre existe sous forme de barreaux dopés au Nd++ ou sous forme de disques,toujours éclairés par des flashes. On n'aime pas trop faire parcourir de longues distances dans le verre quand le faisceau est intense car le faisceau se focalise tout seul et fait des dégâts. D'où l'emploi de verre sous forme de disques.

[doul11]

Bonjour,

Je désirais approfondir le principe des milieux amplificateurs des configurations par confinement magnétique inertiel par lasers,

Si c'est par laser c'est un confinement inertiel, pas magnétique (tokamak), non ?

[invite8d4a1587]

Merci beaucoup pour cette réponse Jeanpaul, cependant permet une autre question : en gros, on a une impulsion initiale qui va passé à travers des disques de verres dopés au néodyme éclairée par des lampes flash au xénon qui mettent le néodyme sous forme d'ions,donc excités, qui vont se désexciter au passage de l'impulsion initiale qui en sera amplifiée ?

Sinon, exact doul, cependant il existe d'autres types de confinement inertiel comme la striction magnétique développée aux USA ou encore le confinement inertiel électrostatique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea3eb043e]

Oui, c'est ça pour ma partie. L'impulsion initiale est fabriquée dans un oscillateur, toujours au néodyme pou faire une impulsion très propre : un front d'onde très lisse, sans spots chauds, et aussi pas de pics d'intensité dans le temps car ces surintensités peuvent gravement endommager les amplificateurs. La façon dont l'impulsion varie dans le temps est très importante car si elle monte lentement, la cible aura eu le temps d'exploser avant que la grosse intensité arrive, celle qu doit comprimer le plasma ainsi fabriqué. C'est très subtil.