Type de ressources: Photo

Laser hélium-néon à cœur ouvert

Laser hélium-néon à cœur ouvert, expérience pédagogique de l’association Atouts Sciences. Cette expérience est utilisée pour montrer les différentes briques d’un laser (milieu amplificateur, pompage, cavité) et expliquer le fonctionnement de ce type de source lumineuse. La lumière blanche dans la partie centrale (décharge électrique) est due à l’émission spontanée de lumière. Le spot rouge sur le miroir à droite de l’image correspond à l’émission stimulée : la lumière laser. L’expérience permet de voir très concrètement les spécificités de la lumière laser (directivité et monochromaticité).

Jet d’eau éclairé avec une lumière stroboscopique

Jet d’eau éclairé avec une lumière stroboscopique, expérience pédagogique de l’association Atouts Sciences. Le jet est éclairé par un flash pendant que son extrémité est agitée à l’aide d’un système vibrant de manière à créer des illusions d’optique, comme l’impression que l’eau remonte ou que des jets d’eau se multiplient à l’infini. Il s’agit d’illusions par succession d’images à des cadences de quelques dizaines de hertz. Pour avoir par exemple l’illusion que l’eau remonte, la fréquence des flashs lumineux est légèrement augmentée par rapport à la fréquence de vibration du jet : un flash lumineux éclaire une première fois une goutte d’eau, puis le flash suivant une goutte d’eau positionnée un peu plus haut que la première, etc. Notre œil assimile ces images successives à une goutte se déplaçant du bas vers le haut.

Chercheur observant l’affichage d’un analyseur de spectre radio-fréquence

Chercheur observant l’affichage d’un analyseur de spectre radio-fréquence. Cet appareil donne le contenu spectral d’un signal électrique résultant ici du battement optique entre deux sources laser, l’une d’elles constituant une référence de fréquence optique. Le spectre optique est affiché sur l’analyseur (appareil en bas à gauche). Un compteur de fréquence (appareil en bas à droite) piloté par un ordinateur (en haut à gauche) permet de mesurer le niveau de stabilité de la fréquence du laser étudié au cours du temps.

Module de laboratoire pour les applications de peigne de fréquences compactes

Module de laboratoire pour les applications de peigne de fréquences compactes. Le module a été réalisé au laboratoire FOTON à partir d’une puce laser à semiconducteurs du 3-5 Lab. La lumière issue de la puce au centre de la photo est collectée dans une lentille puis couplée dans une fibre optique.

Chercheur alignant le faisceau d’un laser dans une cellule remplie d’une vapeur d’acétylène

Chercheur alignant le faisceau d’un laser dans une cellule. Celle-ci est remplie d’une vapeur d’acétylène possédant des transitions moléculaires autour d’1,55 micron sur lesquelles est asservie la fréquence du laser avec une précision de l’ordre du kHz. Ces sources laser stabilisées sont notamment utilisées dans le contexte de l’augmentation des débits pour les télécommunications par fibre optique.

Dispositif optique de spectroscopie moléculaire

Dispositif optique de spectroscopie moléculaire. Le faisceau rouge sert à l’alignement des miroirs et de la cellule contenant le gaz moléculaire. Un laser à cascade quantique à 10 microns sonde des transitions d’absorption de molécules contenues dans une cellule de pression contrôlée. Ce laser est stabilisé sur un peigne de fréquences, lui-même stabilisé sur une référence de fréquence optique transmise par une fibre optique de 43 km du LPL (Laboratoire de Physique des Lasers) à Villetaneuse, au SYRTE (Système de Référence Espace-Temps) à Paris, et raccordée aux horloges atomiques du SYRTE.

Scientifique visualisant le signal de contrôle de fréquence d’un laser à cascade quantique à 10 microns

Scientifique visualisant le signal de contrôle de fréquence d’un laser à cascade quantique à 10 microns. Ce laser est stabilisé sur un peigne de fréquences, lui-même stabilisé sur une référence de fréquence optique transmise par une fibre optique de 43 km du LPL (Laboratoire de Physique des Lasers) à Villetaneuse, au SYRTE (Système de Référence Espace-Temps) à Paris, et raccordée aux horloges atomiques du SYRTE.