Nous percevons notre environnement grâce à la diffusion, l’absorption et la réflexion de la lumière visible. Depuis plusieurs siècles, les instruments d’optique (télescopes, microscopes) permettent de mieux voir des objets éloignés ou petits. Les faisceaux lasers présentent de nombreuses propriétés que la lumière blanche ne possède pas : sans être exhaustif, ils peuvent être focalisés sur des dimensions de l’ordre de la longueur d’onde (sub-micrométrique), ils peuvent être très stables en puissance, leur cohérence autorise les phénomènes d’interférence, leur spectre étroit permet une excitation sélective et donnent accès à la mesure des décalages Raman et Doppler. Ces propriétés ont permis d’élaborer de nouvelles techniques de mesure comme la microscopie confocale, la cytométrie en flux, la spectroscopie Raman, la vélocimétrie Doppler ou l’holographie. Certaines de ces techniques seront décrites dans la conférence. Les premiers lasers émettant dans le visible ont été les lasers à gaz comme l’Hélium-Néon, l’Argon, le Krypton ou l’Hélium-Cadmium. Développés dès les années 60, ils n’ont commencé à être remplacés que récemment par des diodes et des lasers pompés par diodes. Les spécifications et les avantages de ces nouvelles sources seront présentés.Vous pouvez télécharger le diaporama de cette conférence sur le site A la lumière du laser
Mot(s) clés libre(s) : 50 ans, applications, laser, laser continu, laser visible, métrologie

Une conférence de Patrick Georges, chercheur au CNRS et responsable de l'équipe « Lasers et Biophotonique » du Laboratoire Charles Fabry à l'Institut d'Optique Graduate School, présentée dans le cadre de "Physique au Printemps" 2010. Une présentation du principe et des performances des lasers à solide et lasers à fibre pompés par diodes laser de puissance. Illustrations par de très nombreuses applications.
Mot(s) clés libre(s) : laser, laser solide, laser à fibre, diode laser, laser impulsionnel, cavité laser, laser visible, laser à disque mince

Le lidar (Light Detection and Ranging ou sondage par laser) est aujourd’hui incontournable dans les études atmosphériques, l’étude des surfaces et des zones urbanisées, l’observation de la terre à partir de l’espace et l’exploration des planètes. Le mot lidar recouvre des méthodes et des instruments différents. Il recouvre aussi deux communautés différentes quant aux objectifs, l’une développe ses propres instruments lidar pour obtenir des profils de variables atmosphériques (nuages, aérosols, gaz minoritaires, etc) alors que l’autre utilise des lidars industriels et des sociétés de service pour les applications altimétriques et bathymétriques. D’une manière générale, un instrument lidar est composé d’un émetteur laser pulsé et d’un récepteur (un télescope) équipé d’un détecteur et d’un système de conversion analogique numérique de sorte que toutes les opérations ultérieures (traitement et calculs) sont effectuées sur des signaux numériques par ordinateurs. La première information fournie par un lidar, c’est le temps de vol de la lumière, donc la distance, entre le lidar et la cible ou la zone de l’atmosphère à étudier. Ensuite, les informations pertinentes que l’on recherche sont obtenues à partir de la distance, de l’intensité réfléchie et de l’atténuation du rayonnement laser au cours de sa propagation. Le but de cet exposé est de présenter les différentes méthodes lidar et les instruments, ainsi que les méthodes d’inversion qui conduisent à l’obtention des variables atmosphériques ou des propriétés de surfaces. Les différentes applications seront présentées en mettant l’accent sur les applications atmosphériques.Vous pouvez télécharger les diaporamas de cette conférence sur le site A la lumière du laser
Mot(s) clés libre(s) : 50 ans, laser, lidar, météorologie

Le lidar (Light Detection and Ranging ou sondage par laser) est aujourd’hui incontournable dans les études atmosphériques, l’étude des surfaces et des zones urbanisées, l’observation de la terre à partir de l’espace et l’exploration des planètes. Le mot lidar recouvre des méthodes et des instruments différents. Il recouvre aussi deux communautés différentes quant aux objectifs, l’une développe ses propres instruments lidar pour obtenir des profils de variables atmosphériques (nuages, aérosols, gaz minoritaires, etc) alors que l’autre utilise des lidars industriels et des sociétés de service pour les applications altimétriques et bathymétriques. D’une manière générale, un instrument lidar est composé d’un émetteur laser pulsé et d’un récepteur (un télescope) équipé d’un détecteur et d’un système de conversion analogique numérique de sorte que toutes les opérations ultérieures (traitement et calculs) sont effectuées sur des signaux numériques par ordinateurs. La première information fournie par un lidar, c’est le temps de vol de la lumière, donc la distance, entre le lidar et la cible ou la zone de l’atmosphère à étudier. Ensuite, les informations pertinentes que l’on recherche sont obtenues à partir de la distance, de l’intensité réfléchie et de l’atténuation du rayonnement laser au cours de sa propagation. Le but de cet exposé est de présenter les différentes méthodes lidar et les instruments, ainsi que les méthodes d’inversion qui conduisent à l’obtention des variables atmosphériques ou des propriétés de surfaces. Les différentes applications seront présentées en mettant l’accent sur les applications atmosphériques.Vous pouvez télécharger les diaporamas de cette conférence sur le site A la lumière du laser
Mot(s) clés libre(s) : 50 ans, laser, lidar, météorologie

L’avènement du laser est l’aboutissement d’un long processus de maturation des concepts relatifs à l’interaction entre la lumière et la matière, qui a commencé il y a plus de cent ans avec les travaux de Lorentz. A la suite des travaux d’Einstein, on s’est rendu compte qu’il était indispensable de traiter quantiquement la matière pour caractériser précisément cette interaction, d’où le nom d’ « électronique quantique » donné dans les années 50-60 à ce domaine de recherche. Mais l’avènement du laser a relancé la problématique et les interrogations : comment concilier la nature manifestement ondulatoire de la lumière produite par un laser avec son caractère non moins manifestement quantique et corpusculaire, puisque ce sont bien des photons qui sont produits par le mécanisme d’émission stimulée à l’origine du fonctionnement du laser ? Sous l’impulsion de R. Glauber et d’autres chercheurs, une théorie complètement quantique s’est mise progressivement en place, capable de rendre compte de manière unifiée de ces deux aspects de la lumière laser. On s’est alors rendu compte qu’il était envisageable de produire une lumière aux propriétés spécifiquement quantiques, notamment en ce qui concerne ses fluctuations et de ses corrélations. L’électronique quantique a ainsi progressivement cédé la place à l’optique quantique. Les techniques laser ont ainsi permis de produire et d’étudier des états aux propriétés quantiques de plus en plus étranges : photons uniques, états comprimés, états intriqués, chats de Schrödinger… L’exposé retracera les grandes lignes de cette évolution, poursuivie sur plus d’un siècle, et ses perspectives.Vous pouvez télécharger le diaporama de cette conférence sur le site A la lumière du laser
Mot(s) clés libre(s) : 50 ans, applications, laser, quantique

La miniaturisation des composants, l’exigence de fiabilité et de traçabilité étant de plus en plus importantes dans notre environnement quotidien, le laser devient un outil incontournable pour l’usinage de petites pièces et pour la mise en œuvre de procédés rapides et fiables.Toutefois, même si l’usinage laser est aujourd’hui parfaitement intégré dans l’industrie, le micro-usinage laser reste une technologie très récente et mal défini.On peut cependant définir le micro-usinage suivant deux approches : une mise en œuvre de source laser de relativement « faible » puissance, et/ou par un aspect dimensionnel des pièces réalisées avec des tolérances de quelques microns à quelques dizaines de microns.Deux approches systèmes sont comparées, les stations de marquage par tête de déflection galvanométrique et les stations de type CN avec tête de micro-usinage.Vous pouvez télécharger le diaporama de cette conférence sur le site A la lumière du laser
Mot(s) clés libre(s) : 50 ans, applications, laser, micro-usinage

Une conférence d'Olivier Dulieu, chercheur au Laboratoire Aimé Cotton à Orsay. Présentation de recherches sur les atomes et molécules froids (température inférieure au milli-Kelvin). Obtention de gaz moléculaires quantiques dégénérés (condensat de Bose-Einstein moléculaire, ou gaz de fermions) et émergence d'une nouvelle « photo-physico-chimie » ultra-froide.
Mot(s) clés libre(s) : atomes froids, molécules froides, laser, refroidissement par laser, collision froide, photoassociation, condensation de Bose-Einstein, milli-Kelvin, basses températures, zéro absolu

Un traitement de surface est généralement réalisé dans le but d’améliorer les caractéristiques superficielles d’un matériau (dureté, module d’élasticité, résistance à l’usure ou à l’oxydation, modification de la conductivité thermique ou électrique, aspect visuel), tout en préservant son intégrité dans son volume. Dans ce domaine, le laser offre un large éventail de traitements que ce soit en phase solide ou liquide, avec ou sans apport de matière. Ses avantages sont les suivants :Le traitement est très localisé, garantissant une grande précision des zones modifiées ;La liaison entre le cordon et le substrat est de type métallurgique, assurant une très bonne cohésion entre le dépôt et le substrat, par opposition à un accrochage mécanique ;Grâce à l’automatisation du procédé et l’utilisation d’un bras robot, il est possible de traiter des formes complexes, le faisceau laser étant transporté par fibre optique ;L’état de surface, généralement de grande qualité, limite l’usinage après le traitement.Au cours de cette présentation, la formation d’alliages de surface laser et la déposition laser avec apport coaxial de poudres seront particulièrement étudiés.Vous pouvez télécharger le diaporama de cette conférence sur le site A la lumière du laser
Mot(s) clés libre(s) : 50 ans, laser, laser continu, laser forte puissance, traitement de surface

Les lasers et amplificateurs à fibre offrent des caractéristiques bien adaptées aux différentes applications LIDAR civiles ou militaires. Cette présentation sur les LIDARs se composera de deux parties. La première partie couvrira le concept LIDAR et ses nombreuses applications. En particulier, nous établirons les avantages apportés par l’utilisation de sources lasers ou d’amplificateurs fibrés dans la nouvelle génération de systèmes LIDAR. La deuxième partie donnera une revue technologique de l’amplificateur à fibre en s’attachant aux performances et aux défis posés par les non linéarités dans la fibre. Des exemples de produits Keopsys, qui ont été conçus et commercialisés ces dernières années, illustreront les différents types de lasers LIDAR.
Mot(s) clés libre(s) : 50 ans, laser, lidar

Le laser, outil privilégié du chirurgien et du soudeur, est souvent associé à l'idée de chaleur. Depuis une vingtaine d'années, on sait pourtant l'utiliser pour refroidir les atomes d'un gaz à une température extrêmement basse, de l'ordre du microkelvin. A cette température, la vitesse d'agitation thermique des atomes devient très faible, de l'ordre du centimètre par seconde, à comparer aux centaines de mètres par seconde des molécules de l'air qui nous entoure. Selon la relation découverte par Louis de Broglie, la longueur d'onde associée aux particules augmente lors du refroidissement, et peut même atteindre la distance moyenne entre atomes voisins. Les atomes perdent alors leur individualité, s'accumulent dans un même niveau quantique, et le gaz bascule vers un état aux propriétés spectaculaires, état prédit en 1925 par Einstein à partir des travaux de Bose, mais qui n'a pu être observé qu'à partir de 1995. L'exposé présentera les principes physiques à la base de la manipulation et du refroidissement des atomes. Il décrira également quelques expériences mettant en évidence les propriétés de cohérences très spéciales de ces condensats de Bose-Einstein, pour conclure sur les perspectives ouvertes par ces systèmes, aussi bien dans le domaine des mesures de haute précision qu'en physique statistique
Mot(s) clés libre(s) : basse température, boson, condensation de Bose-Einstein, échelle macroscopique, état de la matière, fermion, longueur d’onde, mécanique quantique, refroidissement laser, refroidissement par évaporation, superfluidité, supraconductivité