Laser Hélium-NéonLASERS A GAZ
Le milieu amplificateur est ici gazeux
Laser Hélium-Néon - Laser à CO2
L'effet Laser est
obtenu entre deux niveaux excités de l'atome de Néon, mais
l'Hélium joue un rôle primordial dans l'inversion de
population.
Les deux niveaux excités les plus bas de l'atome d'hélium (19,8
eV et 20,5 eV) sont métastables.
Les règles de sélection interdisent le retour à l'état
fondamental d'atomes excités dans ces niveaux en émettant un
photon; la désexcitation ne peut se produire que lors d'une
collision avec les parois ou un autre atome.
Les collisions He métastable + He
non excité ne peuvent conduire qu'à un échange
d'énergie entre deux atomes mais ne modifient pas le nombre
d'atomes dans chaque niveau.
Par contre, les collisions He métastable
+ Ne non excité peuvent conduire au
passage d'un atome de Néon du niveau 2p4
au niveau 3s2.
En excitant le milieu par une décharge électrique par exemple,
on obtient des niveaux métastables très peuplés.
Il en résulte une inversion de population pour les atomes de
Néon.
La transition
laser la plus courante se fait à 632,8 nm (rouge). On obtient
des puissances de sortie de l'ordre du mW en fonctionnement
continu.
Applications: Pédagogie, interférométrie, alignement, topographie, impression laser, holographie.
La transition laser se fait
entre deux niveaux de vibration-rotation
de la molécule de CO2.
Le milieu amplificateur est un mélange de CO2, N2 et He .
L'azote sert au pompage du niveau supérieur et l'hélium au
dépeuplement du niveau inférieur.
La puissance de sortie peut atteindre plusieurs kW.
Applications: Usinage de matériaux, chirurgie, dentaire.