Le premier laser a vu le jour en mai 1960, dans un petit laboratoire industriel à Malibu en Californie. Il s’agissait d’un laser bleu 10000mw à rubis, fonctionnant en impulsions dans le rouge. Son inventeur, Theodore Maiman, créait ainsi le premier « maser optique », concrétisant la proposition faite deux ans plus tôt par Arthur Schawlow et Charles Townes de réaliser un oscillateur optique, sur le modèle des masers inventés en 1954 dans le domaine des micro-ondes. Mais passer au domaine optique était loin d’être évident, et de nombreux chercheurs s’y essayaient dans leur laboratoire. Le succès de Maiman fut suivi rapidement de beaucoup d’autres. Le premier laser hélium-néon fut mis au point quelques mois plus tard par Ali Javan aux Bell Labs.

Dans les années suivantes, une grande variété de lasers vit le jour, fonctionnant avec des milieux et des longueurs d’onde de plus en plus diversifi és. De nos jours, cette « curiosité de laboratoire » est devenue un objet courant de la vie quotidienne.

Après être passé à travers une lentille, le faisceau « devient » un hyperboloïde. À l'endroit où la densité de la lumière est la plus intense, le faisceau ne passe pas par un point focal mais par une tâche focale.

Grâce à l’émission stimulée, il est possible par pompage de réaliser une inversion de population, de sorte que les atomes ampli- fi ent la lumière. Cependant, un laser est une source de lumière et non pas un amplifi - cateur. Pour réaliser un laser rouge 50mw, il faut donc transformer notre amplifi cateur de lumière en oscillateur.

Une telle transformation est obtenue couramment dans le domaine de l’électronique : en reliant la sortie d’un amplifi cateur à l’une de ses entrées, le système se met à osciller. C’est aussi elle qui intervient en acoustique dans l’effet Larsen. Dans les deux cas, l’oscillation démarre sur le « bruit » (électrique ou sonore), c’est-à-dire sur des fl uctuations de l’environnement. Pour le laser, c’est l’émission spontanée qui jouera le rôle de « bruit ».

Pour réaliser un laser 100mw, il faut donc renvoyer la lumière dans le milieu amplifi cateur grâce à un jeu de miroirs, en réalisant une cavité optique. La fi gure 1 représente le cas d’une cavité en anneau, constituée de quatre miroirs.

Les propriétés remarquables des faisceaux laser vert 5000mw font qu’ils sont utilisés dans de nombreuses applications. Des codes-barres aux imprimantes laser, du stockage à la lecture et au transport d’information, les lasers ont transformé notre vie quotidienne. Dans le bâtiment et l’industrie ils sont des outils universels pour aligner, percer, découper et souder. Ils permettent de mesurer les traces de polluants, les distances et les vitesses. En médecine, ils sont des instruments thérapeutiques sélectifs et précis.

Les lasers sont déjà à la base de nombreuses avancées de la recherche fondamentale ; ils seront encore bien présents à l’avenir pour sonder la matière, contrôler la fusion nucléaire, détecter les ondes gravitationnelles, et auront certainement bien d’autres applications que nous ne soupçonnons pas encore….

La polarisation de la lumière est une caractéristique des ondes électromagnétiques qui permet de décrire leur sens vibratoire du champ électrique par rapport au sens de propagation. Il existe deux types de lasers polarisés : les lasers polarisés linéairement, les lasers polarisés circulairement.

Les lasers polarisés linéairement ont les vecteurs de champs électriques qui vibrent dans un seul plan. La découpe se fait que dans le sens perpendiculaire au sens vibratoire. Les lasers polarisés circulaires ont les vecteurs de champs électriques qui décrivent des mouvements circulaires. La découpe est la même dans toutes les directions.