Epuration laser

Epuration laser

Épuration laser

Un faisceau laser présente souvent des irrégularités dues aux déformations des lentilles et aux poussières. Les méthodes d'épuration laser permettent d'obtenir un faisceau gaussien, c'est-à-dire épuré.

Pour réaliser cela, on utilise un filtre spatial qui permet de filtrer la lumière, et de ne garder que celle qui n'a pas été déviée par les impuretés. Ce filtre est simplement un trou calibré de très petite taille (environ 100 μm). Il est placé après une lentille de courte focale (environ 1 mm) qui permet de concentrer la lumière au centre du trou. Pour comprendre le fonctionnement de cette épuration, deux approches sont possibles : l'optique géométrique ou l'optique de Fourier.

Interprétation en optique géométrique

La lumière parasite (en rouge clair), est bloquée par le trou.

Le faisceau laser à épurer est focalisé par une lentille de courte focale sur un trou de très petite taille. L'optique géométrique montre que les rayons qui n'ont pas été déviés par les impuretés convergent au centre du trou, tandis que les rayons qui ont été déviés, et que l'on veut éliminer, ne convergent pas bien. Cette lumière parasite est alors bloquée. On obtient alors un faisceau épuré.

Interprétation en optique de Fourier

En optique de Fourier, l'éclairement lumineux dans le plan focal de la lentille est donné par la transformée de Fourier de l'éclairement incident sur la lentille. Ainsi les rayons qui convergent au centre du trou correspondent à des fréquences spatiales basses, et ceux qui ne convergent pas, et que l'on élimine, correspondent à des fréquences spatiales hautes. On comprend alors qu'en gardant uniquement les fréquences spatiales faibles, on ne conserve que les ondes quasi-planes. De ce point de vue, l'épuration est un filtre passe-bas.

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