TP Cavité laser He-Ne - version complète

Ce kit pédagogique a été conçu pour aider les étudiants à comprendre l’interaction des différents composants d’un laser à gaz, des résonateurs lasers, des propriétés de modes, jusqu’à l’influence de différents composants optiques sélectifs en longueur d’onde utilisés dans les lasers à gaz.

Tous les composants optomécaniques disposent de réglages fins. Plusieurs miroirs, de réflectivité et rayon de courbure différents peuvent être facilement interchangés.

Le contrôleur électronique du tube laser He-Ne permet une variation du courant au niveau du tube et comprend un amplificateur interne pour la photodiode.

Thèmes abordés :
- Propriétés des lasers à gaz, pompage par décharge électrique, raies d’émission et niveaux d’énergie de l’hélium et du néon
- Optimisation de la puissance de sortie du laser par alignement de la cavité résonante, évolution de la puissance optique de sortie en fonction du courant alimentant le tube
- Largeur et forme du faisceau laser à l’intérieur et à l’extérieur de la cavité, étude du critère de stabilité
- Observation des modes transverses (TEM00 et supérieur), sélection du mode longitudinal par un étalon
- Sélection de raies lasers par filtre biréfringent (Lyot) et par prisme de Littrow
- Détermination de la polarisation du faisceau émis, création et étude de différents types de polarisation, vérification de la loi de Malus

Principes et objectifs :
Ce TP exploite un tube laser à gaz He-Ne en configuration ouverte des deux côtés et disposant de fenêtres de Brewster. Des miroirs
externes permettent de fermer le résonateur et il est alors possible d’étudier les principes de base des lasers à gaz comme par exemple la
stabilité du résonateur, la cohérence et le comportement des modes. L’utilisation d’un filtre biréfringent (Lyot) ou d’un prisme (Littrow)
permet de sélectionner la longueur d’onde de sortie. Grâce à un réseau de diffraction, les différentes raies laser peuvent être séparées
spatialement. La sélection de mode est également étudiée à l’aide d’un étalon monomode.
Il existe une version de base 204826 qui peut être complétée par la suite.

Composition :
▪ 1 rail optique 1,5 m avec règle graduée
▪ 1 laser He-Ne avec support et contrôleur
▪ 2 supports miroir à réglage angulaire sur cavalier
▪ 1 photodiode sur cavalier
▪ 1 laser vert avec support et alimentation (pour alignement de la cavité)
▪ 3 miroirs pour cavité résonante
▪ 1 filtre biréfringent (Lyot) avec support rotatif sur cavalier
▪ 1 prisme de Littrow avec support à réglage angulaire sur cavalier
▪ 1 étalon monomode avec support à réglage angulaire sur cavalier
▪ 2 miroirs supplémentaires pour cavité résonante
▪ 1 réseau en transmission sur cavalier
▪ 2 polariseurs en monture rotative sur cavalier
▪ 1 lame demi-onde en monture rotative sur cavalier
▪ 1 lame quart-onde en monture rotative sur cavalier
▪ 2 paires de lunettes de sécurité Laser
▪ 1 kit de nettoyage pour optiques
▪ 1 notice d’expériences (en anglais)