Le but de cet enseignement est de faire découvrir la physique fondamentale des lasers. En partant des principes constitutifs des milieux amplificateurs et des cavités laser, divers ateliers sont successivement présentés aux élèves : laser He-Ne, Diode laser, laser à colorant et mesure de front d'onde par méthode interférométrique.

Le principe du laser est analysé à l'aide d'une cavité laser He-Ne ouverte, qui permet une grande liberté d'étude. Tous les éléments peuvent être agencés librement. Le gain du milieu amplificateur est mesuré, la cavité alignée. De nombreuses études sont possibles, comme l'influence de la position des miroirs dans la cavité laser et encore l'étude des modes transverses et longitudinaux.

La diode laser est un remarquable exemple d'intégration opto-électronique. Elle est présente dans tous les lecteurs de DVD ou de Blu-ray. Bien que le principe laser soit le même, la diode laser possède des qualités uniques : principe de fonctionnement, comportement suivant l'intensité et la température, étude spectroscopique de la compétition entre mode.

Le laser à colorant est un laser spectaculaire par son caractère accordable, allant ainsi du vert à l'orange en passant par le jaune. Autour d'un laser de pompe nanoseconde, une séance lui est entièrement consacré et elle permet de comprendre tous les principes permettant la sélection d'une couleur et donc l'accordabilité.

Enfin, on caractérisera entièrement les propriétés géométriques du laser, à l'aide d'une expérience interférométrique de mesure du front d'onde. Cette expérience délicate, basée sur un interféromètre de Mach-Zhender, permet de mesurer le profil spatial en intensité et en phase du faisceau laser.

Laser à colorant