FR2862452A1 - OPTICAL AMPLIFICATION DEVICE AND ASSEMBLY COMPRISING THE SAME - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif d'amplification optique d'un signal lumineux de travail (4), caractérisé en ce qu'il comporte une source (1) d'éclairement (5) de pompage optique et un dispositif (2) formant cavité de pompage optique, ledit dispositif étant apte à être placé en amont d'un détecteur (3) optique du signal lumineux de travail.L'invention concerne également un ensemble comportant un tel dispositif.The invention relates to a device for the optical amplification of a working light signal (4), characterized in that it comprises a source (1) of optical pumping illumination (5) and a device (2) forming a cavity. optical pumping, said device being able to be placed upstream of an optical detector (3) of the working light signal. The invention also relates to an assembly comprising such a device.
Description
DISPOSITIF D'AMPLIFICATION OPTIQUE ET ENSEMBLE LEOPTICAL AMPLIFICATION DEVICE AND TOGETHER
COMPORTANTWITH
DOMAINE GENERAL DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine technique général des dispositifs 5 d'amplification optique. GENERAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the general technical field of optical amplification devices.
Plus particulièrement, elle concerne le domaine technique des dispositifs d'amplification optique par pompage. More particularly, it relates to the technical field of optical amplification devices by pumping.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
En général, les dispositifs d'amplification optique reçoivent un signal issu 10 d'un détecteur optique sous forme d'un signal électrique qu'ils amplifient. In general, optical amplification devices receive a signal from an optical detector in the form of an electrical signal that they amplify.
De tels dispositifs d'amplification n'apportent cependant pas tout à fait satisfaction. En effet, s'ils apportent une amplification correcte pour des signaux optiques d'intensité relativement forte, à savoir des signaux qui engendrent en sortie du détecteur un rapport signal/bruit important, des problèmes 15 apparaissent pour des signaux d'intensité optique très faible. Les amplificateurs n'arrivent plus à amplifier correctement le signal puisqu'ils amplifient également le bruit. Such amplification devices, however, are not entirely satisfactory. Indeed, if they provide correct amplification for optical signals of relatively high intensity, namely signals which generate a significant signal-to-noise ratio at the output of the detector, problems arise for signals of very low optical intensity. . Amplifiers can no longer amplify the signal properly since they also amplify the noise.
PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention a pour but de pallier les inconvénients précédents. PRESENTATION OF THE INVENTION The purpose of the invention is to overcome the above disadvantages.
Un des buts de l'invention est de proposer un dispositif permettant l'observation de signaux optiques de très faibles intensités mais dont la longueur d'onde est précisément connue. One of the aims of the invention is to propose a device allowing the observation of optical signals of very low intensities but whose wavelength is precisely known.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif permettant d'amplifier des signaux optiques de très faibles intensités mais dont la longueur 25 d'onde est précisément connue. Another object of the invention is to provide a device for amplifying optical signals of very low intensities but whose wavelength is precisely known.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif permettant d'effectuer un filtrage d'un signal lumineux en plus de l'amplification. Another object of the invention is to provide a device for filtering a light signal in addition to the amplification.
A cet effet, l'invention propose un dispositif d'amplification optique d'un signal lumineux de travail, caractérisé en ce qu'il comporte une source 30 d'éclairement de pompage optique et un dispositif formant cavité de pompage optique, ledit dispositif étant apte à être placé en amont d'un détecteur optique du signal lumineux de travail. For this purpose, the invention proposes a device for optical amplification of a working light signal, characterized in that it comprises an optical pump illumination source and an optical pump cavity device, said device being capable of being placed upstream of an optical detector of the working light signal.
L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque combinaison techniquement 5 possible: - la source d'éclairement de pompage est située en regard du dispositif formant cavité de pompage ou latéralement par rapport à la cavité de pompage; - le dispositif formant cavité de pompage optique comporte au moins trois couches superposées les unes sur les autres, la couche d'entrée du signal de travail comportant un miroir semi-réfléchissant d'épaisseur de l'ordre de grandeur d'une fraction de la longueur d'onde de l'éclairement de pompage, la couche de sortie comportant un miroir semi-réfléchissant d'épaisseur de l'ordre de grandeur d'une fraction de la longueur d'onde de travail, la couche intermédiaire comportant quant à elle un matériau approprié pour un pompage optique; le dispositif formant cavité de pompage optique comporte au moins trois couches superposées les unes sur les autres, la couche d'entrée du signal de travail comportant un miroir semi-réfléchissant d'épaisseur apte à l'amplification laser de la longueur d'onde travail, la couche de sortie comportant un miroir semi-réfléchissant d'épaisseur de l'ordre de grandeur d'une fraction de la longueur d'onde de travail pour être apte à l'amplification laser de la longueur d'onde travail tout en bloquant la longueur d'onde de l'éclairement de pompage, la couche intermédiaire comportant quant à elle un matériau approprié pour un pompage optique; la source d'éclairement de pompage est telle que la longueur d'onde de l'éclairement de pompage a une longueur d'onde bien plus courte que la longueur d'onde de travail du signal de travail. The invention is advantageously completed by the following characteristics, taken alone or in any technically possible combination: the source of pump illumination is located opposite the pumping cavity device or laterally with respect to the pumping cavity; the optical pump cavity device comprises at least three layers superimposed on each other, the input layer of the working signal comprising a semi-reflecting mirror of the order of magnitude of a fraction of the wavelength of the pump illumination, the output layer comprising a semi-reflective mirror of the order of magnitude of a fraction of the working wavelength, the intermediate layer comprising, for its part, a material suitable for optical pumping; the optical pump cavity device comprises at least three layers superimposed on each other, the input layer of the working signal comprising a semi-reflective mirror of thickness suitable for laser amplification of the working wavelength , the output layer comprising a semi-reflective mirror of the order of magnitude of a fraction of the wavelength of work to be able to laser amplification of the working wavelength while blocking the wavelength of the pump illumination, the intermediate layer having in turn a material suitable for optical pumping; the source of pump illumination is such that the wavelength of the pump illumination has a wavelength much shorter than the working wavelength of the working signal.
L'invention concerne également un ensemble comportant un tel dispositif. The invention also relates to an assembly comprising such a device.
PRESENTATION DES FIGURESPRESENTATION OF FIGURES
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation possible d'un dispositif d'amplification optique selon l'invention; et la figure 2 représente schématiquement les niveaux d'énergie mis en jeux dans un dispositif selon l'invention. Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and nonlimiting, and which should be read with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 schematically represents a possible embodiment of the invention. an optical amplification device according to the invention; and Figure 2 shows schematically the energy levels involved in a device according to the invention.
DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION
L'invention s'applique avantageusement aux signaux optiques de faibles intensités mais dont la longueur d'onde est précisément connue, comme par exemple des signaux optiques astronomiques. The invention is advantageously applied to optical signals of low intensities but whose wavelength is precisely known, such as for example astronomical optical signals.
Le principe de l'invention est d'amplifier le signal optique avant sa détection par un détecteur. The principle of the invention is to amplify the optical signal before detection by a detector.
Certes, une amplification du signal en amont d'un détecteur ne peut rien faire contre le bruit poissonnien lié au faible nombre de photons à l'arrivée sur le détecteur. En revanche, l'amplification peut augmenter le rapport du signal au bruit thermique et/ou permettre d'utiliser des détecteurs moins performants. Admittedly, an amplification of the signal upstream of a detector can do nothing against fish noise related to the low number of photons at the arrival on the detector. On the other hand, the amplification can increase the ratio of the signal to the thermal noise and / or allow the use of less efficient detectors.
Ainsi, la figure 1 représente schématiquement une coupe longitudinale 20 d'un détecteur 3 d'un signal optique 4 de travail à observer et d'un dispositif d'amplification 10 selon l'invention. Thus, FIG. 1 schematically represents a longitudinal section 20 of a detector 3 of an optical signal 4 of work to be observed and of an amplification device 10 according to the invention.
Ainsi, on dispose un amplificateur 10 devant un détecteur 3 optique. Le détecteur 3 peut être de tout type. Il peut par exemple s'agir d'un dispositif du type objectif de télescope spatial comportant un dispositif avec une matrice à 25 couplage de charges ou charge-coupled device (CCD) selon la terminologie anglo-saxonne. Thus, there is an amplifier 10 in front of an optical detector 3. The detector 3 can be of any type. For example, it may be a space telescope objective type device comprising a device with a charge-coupled matrix (CCD) according to the English terminology.
L'amplificateur 10 comporte d'une part un dispositif plan 2 constitué de plusieurs couches 23, 22, 21 superposées les unes sur les autres. Le dispositif plan 2 s'étend sensiblement parallèlement à la surface de réception du récepteur 3. The amplifier 10 comprises firstly a planar device 2 consisting of several layers 23, 22, 21 superimposed on each other. The plane device 2 extends substantially parallel to the receiving surface of the receiver 3.
II comporte également d'autre part un dispositif 1 générateur d'éclairement de pompage 5. It also comprises a device 1 generating pump illumination 5.
Le dispositif 1 d'éclairement peut être situé, comme on le décrit plus loin, premièrement en regard du dispositif 2, de façon à envoyer le signal 5 de 5 pompage parallèlement au signal de travail 4 et ainsi effectuer un éclairement frontal du récepteur 3 et du dispositif 2. The illumination device 1 can be located, as described below, firstly opposite the device 2, so as to send the pumping signal 5 parallel to the working signal 4 and thus perform a front illumination of the receiver 3 and of the device 2.
Il peut deuxièmement être situé latéralement, afin d'effectuer un éclairement latéral du dispositif 2, c'est-à-dire un éclairement par la tranche du dispositif plan 2. L'éclairement par la tranche s'effectue alors selon une direction perpendiculaire au plan longitudinal du détecteur 3 contenu dans le plan de la figure 1. It may, secondly, be located laterally, in order to effect lateral illumination of the device 2, that is to say illumination by the edge of the plane device 2. The illumination by the wafer then takes place in a direction perpendicular to the longitudinal plane of the detector 3 contained in the plane of FIG.
La première couche 23 du dispositif plan 2 est la plus éloignée du détecteur 3. Elle comporte un miroir semi-réfléchissant d'épaisseur faible. The first layer 23 of the planar device 2 is furthest from the detector 3. It comprises a semi-reflective mirror of small thickness.
La troisième et dernière couche 21 est un miroir semi-réfléchissant plus épais que le premier, pour des raisons qui sont exposées plus loin. The third and last layer 21 is a half-reflective mirror thicker than the first, for reasons which are explained below.
La deuxième couche 22 située en dessous de la couche 23 et au dessus de la couche 21 est prise en sandwich entre les couches 21 et 23. Elle comporte un matériau approprié pour un pompage optique connus de l'homme du métier. The second layer 22 located below the layer 23 and above the layer 21 is sandwiched between the layers 21 and 23. It comprises a suitable material for optical pumping known to those skilled in the art.
L'espace entre les deux miroirs 23 et 21, matérialisé par la couche 22, est une cavité d'amplification laser entre les deux miroirs 23 et 21. The space between the two mirrors 23 and 21, materialized by the layer 22, is a laser amplification cavity between the two mirrors 23 and 21.
Le réglage de l'amplification laser permet la sélection de la longueur d'onde choisie à amplifier parmi le signal de travail 4. La couche 22 exerce donc la fonction de filtrage. The adjustment of the laser amplification allows the selection of the wavelength chosen to be amplified among the working signal 4. The layer 22 thus exerts the filtering function.
Le matériau de pompage optique de la couche 22 et/ou son épaisseur sont choisis en fonction de la longueur d'onde de pompage 5, qui doit être d'une longueur d'onde bien plus courte que la longueur d'onde de travail du signal 4. The optical pumping material of the layer 22 and / or its thickness are chosen according to the pumping wavelength 5, which must be of a much shorter wavelength than the working wavelength of the signal 4.
La longueur d'onde de pompage 5 doit être environ 10 fois inférieure à la 30 longueur d'onde de travail 4. En effet, la couche 21, qui présente un coefficient d'atténuation de forme exponentielle, doit pouvoir arrêter très efficacement le rayonnement à la longueur d'onde de pompage 5 tout en laissant passer le rayonnement à la longueur d'onde de travail 4. The pumping wavelength should be about 10 times less than the working wavelength. Indeed, the layer 21, which has an exponentially attenuating coefficient, must be able to stop the radiation very efficiently. at the pump wavelength 5 while allowing the radiation to pass at the working wavelength 4.
On rappelle, comme le montre la figure 2, que le pompage A généré par l'éclairement 5 aboutit à un changement de niveau d'état énergétique des électrons incidents sur le dispositif 2. Ainsi, le pompage A fait passer les électrons du matériau de pompage par exemple initialement sur un niveau énergétique EO vers un niveau énergétique beaucoup plus élevé, noté E2, qui est relaxé rapidement vers un niveau plus bas intermédiaire El, mais relativement proche du niveau fondamental E0. La transition B entre le niveau plus bas El et le niveau fondamental EO constitue la longueur d'onde 4 de travail. La transition entre EO et E2 est la longueur d'onde 5 de pompage. It will be recalled, as shown in FIG. 2, that the pump A generated by the illumination 5 results in a change in the energy state level of the electrons incident on the device 2. Thus, the pump A has passed the electrons of the pumping for example initially on an energy level EO to a much higher energy level, denoted E2, which is relaxed rapidly to a lower intermediate level El, but relatively close to the fundamental level E0. The transition B between the lower level El and the fundamental level EO constitutes the wavelength 4 of work. The transition between EO and E2 is the pumping wavelength.
Le fonctionnement du dispositif 10 est le suivant. The operation of the device 10 is as follows.
Le pompage par la longueur d'onde courte de pompage 5 produite par le 15 dispositif 1 peut être réalisé de deux façons. Pumping by the short pumping wavelength produced by the device 1 can be achieved in two ways.
La première façon utilise l'éclairement frontal. Dans ce cas, l'éclairement de pompage 5 passe le premier miroir 23, dont l'épaisseur faible laisse passer une proportion substantielle de l'éclairage 5 à la longueur d'onde de pompage. L'épaisseur du miroir d'entrée 23 est donc typiquement une fraction de la longueur d'onde de pompage 5. The first way uses frontal illumination. In this case, the pump illumination 5 passes the first mirror 23, whose small thickness passes a substantial proportion of the illumination 5 at the pumping wavelength. The thickness of the input mirror 23 is therefore typically a fraction of the pump wavelength 5.
La deuxième façon utilise l'éclairement latéral, c'est-à-dire par la tranche du dispositif 2 et dans la couche 22. La cavité de pompage accordée sur la longueur d'onde de travail, c'est-à-dire la longueur d'onde à filtrer et à amplifier, permet alors un gain multiplicatif important sur chaque photon arrivant sur le dispositif 2 avec la bonne longueur d'onde. The second way uses the lateral illumination, that is to say by the edge of the device 2 and in the layer 22. The pumping cavity tuned to the working wavelength, that is to say the wavelength to filter and amplify, then allows a significant multiplicative gain on each photon arriving on the device 2 with the right wavelength.
Le miroir de sortie 21, plus épais, est tel que la longueur d'onde de travail 4 peut le traverser, mais que la longueur d'onde de pompage 5 ne le peut pas. On évite ainsi la détection du signal de pompage par le détecteur 3. L'épaisseur du miroir de sortie 21 est typiquement une fraction de la longueur d'onde de travail 4. The output mirror 21, which is thicker, is such that the working wavelength 4 can pass through it, but the pumping wavelength 5 can not. This prevents the detection of the pumping signal by the detector 3. The thickness of the output mirror 21 is typically a fraction of the working wavelength 4.
Dans le cas d'un éclairement frontal, la couche d'entrée 23 du signal de travail comportant un miroir semi-réfléchissant d'épaisseur de l'ordre de grandeur d'une fraction de la longueur d'onde de l'éclairement de pompage 5. La couche de sortie 21 comporte un miroir semi-réfléchissant d'épaisseur de l'ordre de grandeur d'une fraction de la longueur d'onde de travail 4. La couche intermédiaire 22 comporte quant à elle un matériau approprié pour un pompage optique. In the case of a frontal illumination, the input layer 23 of the working signal comprising a semi-reflecting mirror of thickness of the order of magnitude of a fraction of the wavelength of the pump illumination 5. The output layer 21 comprises a semi-reflecting mirror of the order of magnitude of a fraction of the working wavelength 4. The intermediate layer 22 comprises a suitable material for pumping. optical.
Dans le cas d'un éclairement latéral, la couche d'entrée 23 du signal de travail comportant un miroir semi-réfléchissant d'épaisseur apte à l'amplification laser de la longueur d'onde travail 4. II n'y a pas de contrainte quant à la couche 23 pour la longueur d'onde de pompage 5. La couche de sortie 21 comporte un miroir semi-réfléchissant d'épaisseur de l'ordre de grandeur d'une fraction de la longueur d'onde de travail 4 pour être apte à l'amplification laser de la longueur d'onde travail 4. Elle doit être assez épaisse cependant pour bloquer la longueur d'onde de l'éclairement de pompage 5. La couche intermédiaire 22 comporte quant à elle un matériau approprié pour un pompage optique. In the case of lateral illumination, the input layer 23 of the working signal comprising a semi-reflecting mirror of thickness suitable for the laser amplification of the working wavelength 4. There is no stress on the layer 23 for the pumping wavelength 5. The output layer 21 comprises a semi-reflective mirror of the order of magnitude of a fraction of the working wavelength 4 for be capable of laser amplification of the working wavelength 4. It must be thick enough, however, to block the wavelength of the pump illumination 5. The intermediate layer 22 comprises a material suitable for a optical pumping.
Le détecteur 3 situé derrière le dispositif 2 ne voit donc que les photons de la longueur d'onde 4 de travail. The detector 3 located behind the device 2 therefore only sees the photons of the wavelength 4 of work.
Dans le cas où le rayonnement laser d'observation 4 est polarisé, on 20 peut accroître l'efficacité discriminante du dispositif en rendant les miroirs d'entrée 23 et de sortie 21 sensibles à la polarisation, et donc opaques à la polarisation croisée. In the case where the observation laser radiation 4 is polarized, the discriminant efficiency of the device can be increased by making the polarization-sensitive, and therefore opaque, cross-polarized input and output mirrors 23.
De plus, la polarisation peut également servir une observation d'un objet quelconque, par l'observation dans la polarisation croisée ou l'observation simultanée dans deux polarisations différentes. Il faut dans ce cas plusieurs dispositifs de détection/filtrage/amplification. On peut également envisager un ensemble comportant plusieurs détecteurs amplifiant plusieurs longueurs d'onde différentes sous des polarisations différentes. In addition, the polarization can also serve as an observation of any object, by the observation in the cross polarization or the simultaneous observation in two different polarizations. In this case, several detection / filtering / amplification devices are required. It is also possible to envisage an assembly comprising several detectors amplifying several different wavelengths under different polarizations.
L'avantage principal d'un dispositif de filtrage et d'amplification 10 est 30 qu'il est situé en amont du détecteur. Il permet ainsi une amplification de signaux optiques monochromatiques de très faible intensité, mais dont on connaît précisément la longueur d'onde, notamment mais non limitativement dans des applications astronomiques, d'observation de la Terre ou de paysage faiblement éclairés ou non éclairés. The main advantage of a filtering and amplifying device 10 is that it is located upstream of the detector. It thus allows an amplification of monochromatic optical signals of very low intensity, but whose wavelength is known precisely, in particular, but not exclusively, in astronomical, earth observation or low-lit or unlit landscape applications.
Ainsi, les développements qui précèdent s'appliquent avantageusement aux ensembles comportant une lentille de Fresnel en orbite et focalisant un rayonnement lumineux dans l'espace vers un détecteur lui aussi en orbite. Thus, the foregoing developments advantageously apply to assemblies comprising a Fresnel lens in orbit and focusing light radiation in space towards a detector also in orbit.
L'ensemble comporte des moyens d'émission d'un signal lumineux de travail 4. Préférentiellement, les moyens d'émission comportent au moins une source laser monochromatique. The assembly comprises means for transmitting a working light signal 4. Preferably, the transmission means comprise at least one monochromatic laser source.
On peut ainsi envisager d'émettre la longueur d'onde de travail sous faible intensité vers un paysage et d'utiliser le dispositif pour observer le paysage. One can thus consider emitting the wavelength of work under low intensity towards a landscape and use the device to observe the landscape.
On comprend bien sûr qu'un tel dispositif peut être avantageusement appliqué à n'importe quel ensemble de détection optique, et même à des ensembles de détection n'étant pas en orbite. On peut ainsi avoir un ensemble d'observation optique comportant un détecteur et des moyens de convergence autres que des lentilles du type Fresnel, ou des lentilles de Fresnel n'étant pas en orbite, et utilisant un tel système de filtrage et d'amplification. It is of course understood that such a device can be advantageously applied to any optical detection assembly, and even to detection assemblies that are not in orbit. It is thus possible to have an optical observation assembly comprising a detector and convergence means other than Fresnel-type lenses, or Fresnel lenses not in orbit, and using such a filtering and amplification system.
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---|---|---|---|---|
EP0456043A2 (en) * | 1990-05-09 | 1991-11-13 | Gte Laboratories Incorporated | Monolithically integrated semiconductor optical preamplifier |
US20020039377A1 (en) * | 2000-03-16 | 2002-04-04 | The Regents Of The University Of California | Method for optical pumping of thin laser media at high average power |
DE10142005A1 (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-20 | Guenter Huber | Laser with disc or plate geometry, promotes back-coupling for laser operation using single crystal layer structures on laser crystal |
WO2003079586A1 (en) * | 2002-03-20 | 2003-09-25 | Luxpert Technologies Co., Ltd. | Gain-providing optical power equalizer |
-
2003
- 2003-11-17 FR FR0313404A patent/FR2862452B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0456043A2 (en) * | 1990-05-09 | 1991-11-13 | Gte Laboratories Incorporated | Monolithically integrated semiconductor optical preamplifier |
US20020039377A1 (en) * | 2000-03-16 | 2002-04-04 | The Regents Of The University Of California | Method for optical pumping of thin laser media at high average power |
DE10142005A1 (en) * | 2001-08-28 | 2003-03-20 | Guenter Huber | Laser with disc or plate geometry, promotes back-coupling for laser operation using single crystal layer structures on laser crystal |
WO2003079586A1 (en) * | 2002-03-20 | 2003-09-25 | Luxpert Technologies Co., Ltd. | Gain-providing optical power equalizer |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BJORLIN E S: "Long-wavelength vertical-cavity semiconductor optical amplifiers", PROCEEDINGS OF THE SPIE - THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING SPIE-INT. SOC. OPT. ENG USA, vol. 4871, 22 July 2002 (2002-07-22), pages 35 - 46, XP002294796, ISSN: 0277-786X * |
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