plus en plus importante dans notre quotidien. Les lasers
servent notamment à lire les disques compacts et les codes
à barres des étiquettes des marchandises, à réaliser
des interventions microchirurgicales, à acheminer un
nombre sans cesse croissant de conversations télépho
niques par fibres optiques et à mesurer de grandes
distances avec une excellente précision. Les premiers
lasers sont apparus au début des années 1960. Le mot
est l'acronyme de
lumière par l'émission stimulée de radiations.
d'un laser
L'effet laser est un principe d'am
plification cohérente de la lu
mière par émission stimulée.
Fondamentalement, un laser est
un amplificateur de lumière qui
fonctionne grâce à l'émission
stimulée et dont la sortie est
branchée sur l'entrée.
tionne. Dans une substance
chimique, la majorité des élec
trons des atomes occupent
l'état d'énergie le plus faible.
Lorsque cette substance est
partie de cette énergie est absorbée, ce qui excite les
atomes et fait passer des électrons vers le niveau d'éner
gie supérieur ; rapidement, l'amplitude de cette onde
est atténuée par l'absorption (figure 1). Les atomes
mesure que les électrons des atomes retournent à leur
niveau d'énergie inférieur.
les atomes à l'état excité soient plus nombreux qu'à
l'état susceptible d'absorber : il faut donc avoir conti
nuellement une inversion de population d'électrons ;
on obtient ce « pompage », pour ainsi dire, grâce à une
source d'énergie extérieure, comme un générateur
électrique ou un dispositif analogue au flash d'un appa
reil photo. Le rayonnement issu de cet amplificateur est
redirigé vers son entrée grâce à des miroirs qui forment
ainsi une cavité dans laquelle la lumière est piégée ; un
miroir en partie réfléchissant permet d'extraire de la lu
mière de ce système, lequel est à nouveau redirigé, puis
amplifié une nouvelle fois, et ainsi de suite (figure 4).
On peut ainsi obtenir une forte densité de photons qui
exécutent un mouvement de vaetvient vers l'avant et
vers l'arrière. En fait, contrairement à l'amplitude d'un
rayonnement issu d'une ampoule électrique ou d'un
pour sculpter la cornée
de l'oeil de la patiente
et ainsi corriger sa
myopie.
inférieur et émettent une radiation, au hasard et dans
toutes les directions ; l'émission est alors spontanée
(figure 2). L'émission stimulée est, en quelque sorte,
le symétrique de celle absorbée : les atomes dont la
majorité des électrons occupent un état supérieur
peuvent, pour ainsi dire, se désexciter sous l'effet d'une
radiation, laquelle sera alors amplifiée (figure 3), c'est