Page 1 of 1

[Test] Cube et polarisation...

Posted: Mon 18 Dec, 2006 10:40 pm
by cobras62
Hello le forum!

Bon, comme dit dans le topic de Nicolight, je vais tenté de faire quelques tests pour mieux comprendre la polarisation au sein des laser, et surtout dans l'utilisation des cubes!

Je ne ferais pas tous en une journée, mais j'espère pouvoir faire comprendre le principe de polarisation d'une source lumineuse (dans notre cas, un laser) qui nous servira pour le couplage de plusieurs sources laser dans le cas d'utilisation de cubes!

On y va? C'est parti pour les premiers tests... qui sont un echec :lol:

Je vais expliqué ça:

Matériel à disposition: 2 filtres polarisants (récup d'un vieil écran LCD), un cube (récup d'un lecteur DVD HS), un modul laser rouge (selectronic, 5mw) et un APN.

On commence par les filtres, voici à quoi celà ressemble pour ceux qui ne connaissent pas:
Image
On dirait deux morceaux de plastique fin avec une couleur foncé!

Et voilà ce que ça donne lorsqu'on les superposes dans le même plan de polarisation (H+H ou V+V (H=Horizontale ; V=Verticale)):
Image

En gros pas grand chose, mais lorsqu'on en tourne un à 90° (soit H+V) on obtient ça : Image

Allez, la même chose à la lumière (H+H ou V+V): Image

Et on tourne un des filtres à 90°: Image

Voilà, on peut voir que lorsque l'on place les filtres correctements, on empêche la lumière de passer! (enfin une grande parti, celà dépend aussi de la qualité des filtres).

[Edit] Alors quel est ce phénomène?

Bon, pour comprendre, il faut savoir que la lumière ce comporte comme une onde. Il faut donc imaginer une sorte de vague qui oscille suivit un plan bien défini.

Dans le cas de la lumière d'une ampoule par exemple, les plans sont multiples: horizontal et vertical mais aussi à 45°, 33°, 22.457° ect, ect... On dit que la lumière n'est pas polarisé :wink: !

Un filtre polarisant est conçu de manière à ne laisser passer qu'un plan de polarisation, à la manière d'un filtre de couleur qui ne laissera passer que du rouge, bleu ou vert si on lui met une lumière blanche comme source.

Il faut donc imaginer le filtre polarisant comme une grille, très fine, (je simplifie hein :roll: ...) qui permet de filtrer les ondulations de la lumière: si le rayon lumieux oscille dans un plan verticale et que vous placez les lignes de cette grille dans le même plan, la lumière va passer. Un peu comme si vous prenez un morceaux de carton, vous faites une fente au milieu, vous passez à travers un bout de ficelle et vous la faites ondulez dans le sens de la fente. Pas de problème, ça fonctionne! (vous me suivez :lol: ).

Maintenant prenez votre filtre et placer la grille à 90° du plan d'ondulation de la lumière... ben ça ne fonctionne plus! Les vagues vont taper contre la grille et vont donc être annulé, la lumière ne passe pas! Reprenez votre morceaux de carton avec votre ficelle, placez la fente horizontalement et faite onduler la ficelle verticalement, de l'autre coté de la fente, la ficelle ne bouge pas! 8)

Voilà, vous devriez avoir compris le principe de la polarisation de la lumière! (Ouf...)

Bon, on continu, j'ai donc voulu vérifier qu'à la sortie d'un cube, on avait, si on appliqué à son entrée une source non-polarisé, deux rayons, un qui traverse le cube et l'autre réfléchie à 90°, et chacun des rayons avec une polarité différente!

Mais c'est la que l'expérience est un échec: ma diode rouge est polarisé!

La preuve en image: Image
Voilà un filtre devand le rayon, on voit le spot par transparence, là il est peut lumineux, on en déduit que si le rayon à un polarisation V, le filtre est placé en polarisation H! Ou l'inverse...


On tourne le filtre à 90°: Image
C'est mieux!

Et la même chose sur un mur!

Image

Image

Voilà, on peut voir que sur un rayon polarisé, un filtre polarisant placé devant permet de stopé ou laissé passer le rayon lumineux! Bien sur, si je tourne le filtre à 45°, je ne laisse passer que 50% du rayon lumineux!

Je n'ai pas encore fait de photos avec le cube (à venir) mais prochainement, je vais essayer de refaire la même chose avec un pointeur dpss de 10mw, je verrais s'il est polarisé ou pas :wink:

A bientôt pour la suite!

Posted: Mon 18 Dec, 2006 10:59 pm
by radiums
Sympatique la petite expérience ! Tu démontre bien en pratique l'effet de la polarisation sur une source lumineuse.

Effectivement le peu que tu incline de quelques degrés dans un sens ou dans un autre, on a une perte de puissance immédiate !
L'idéal est vraiment de disposer d'un testeur de puissance pour etre sur que la polarisation est placé a la bonne position, dans le cas d'addition de rayons avec un cube.

Posted: Tue 19 Dec, 2006 8:14 am
by cobras62
Merci :)

Oui, avoir un testeur de puissance serait l'ideal, mais pour des premiers essais, nos yeux peuvent suffire...

Bon, dès que j'ai un peu de temps, j'edit mon premier post pour y insérer l'explication de la polarisation de la lumière et ce soir je vais essayer de faire pareil avec mon dpss, avec un peu de chance, il n'est pas polarisé et je pourrais enfin faire l'expérience avec le cube :wink:

A suivre...

Posted: Tue 19 Dec, 2006 8:15 am
by seb_night
sympa l'expérience, je comprend mieux la polarisation !

à suivre...

Posted: Tue 19 Dec, 2006 9:10 am
by cobras62
Merci, c'est le but :wink:

Bon, j'ai édité mon premier post: explication de la polarisation de la lumière. Bon, j'ai simplifié au max, mais le principe est là :) !

Je pense que tous le monde devrait comprendre ça maintenand, j'y reviendrais peut-être plus en détail plus tard :lol:

Si certains découvre des erreurs, merci de me la faire savoir (peut-être par MP de préférence pour ne pas embrouiller tous le monde :wink: )!

A ce soir :)

Posted: Wed 20 Dec, 2006 9:01 am
by tek-man
Très intéressant et didactique, bravo ;)

Posted: Wed 20 Dec, 2006 9:19 am
by cobras62
Merci Tek-Man :) !

Bon, hier je devais faire les essais avec mon pointeur dpss de 10mw, mais pas moyen de remettre la main dessus :oops: !

Je n'ai retrouvé que mon pointeur de "100mw", sinon il me reste mon module (également 100mw), mais j'ai pas envie de griller mes filtres pendants les tests, donc je vais encore chercher ce midi pour essayer de le retrouver (ça se fait pas de perdre un laser :evil: )...

J'espère à ce soir pour la suite :wink:

Posted: Wed 20 Dec, 2006 6:53 pm
by damiens
faut que tu dresses tes petits lutins pour pas qu'ils te piquent ton matos !!! lol
sympa ce topic, j'avais une petite idée de ce qu'était la polarisation mais j'avais pas aussi bien compris :wink:
par contre je voulais demander.
un filtre polarisant laisse passé uniquement les rayons parallèles?
si oui, quand on voudras polariser un laser non polariser, il y aura forcement une perte de puissance, je me trompe?
enfin voila je sais pas trop quoi en penser donc si quelqu'un pouvait m'éclairer sur ce point :) :wink:

Posted: Wed 20 Dec, 2006 8:34 pm
by cobras62
Ouep, j'te jure hein, les lutins pfff... :lol:

Pour ta question oui, un filtre polarisant ne laisse passer que les rayons polarisé dans le même sens que lui, et le reste ne passe pas, donc si tu as un laser polarisé, que tu place la polarisation horizontalement (par exemple, suffit de le tourner à 90° si tu veux que ce soit verticale :wink: ) et que tu place un filtre dans le même plan de polarisation, les pertes sont théoriquement nulles! (théoriquement car y'a la matière du filtre qui bloque un peu quand même)!

Si un filtre parrait grisé (comme sur mes photos par exemple) c'est que justement il ne laisse passer qu'une parti de la lumière, et donc, il parait sombe! Si j'avais placé un grand filtre sur mon ampoule et que j'aurais pris en photo un filtre placé dans le même plan, il aurait paru transparent :wink:

Donc pour ta question, oui, si tu veux polarisé un laser qui ne l'est pas, tu auras beaucoup de perte!

Et c'est le problème qu'à eu Nicolight avec son cube! Le laser est séparé en deux, un en polarisation H et l'autre en V, donc il perdait 50% de sa puissance si il gardait le cube pour son couplage :?

Bon, pas moyen de remettre la main sur mon 10mw, et avec mon 100mw, effectivement je grille mes filtres :lol:

Je vais essayer "d'user" un peu les piles pour que ce soit mieux, sinon va encore falloir attendre pour les tests avec le cube :? ...

Posted: Wed 20 Dec, 2006 9:02 pm
by nicolight
Et oui, font chier ces cube :evil: arf.... :lol: :lol: :lol:

Posted: Wed 20 Dec, 2006 9:19 pm
by electron190
Moi j'ai trouvé un cube qui aboie :lol:

Posted: Wed 20 Dec, 2006 9:28 pm
by cobras62
Bah oui... Mais c'est en faisant des erreurs qu'on apprend et qu'on s'ameliore !

J'espère au moins que je t'ai fais comprendre le principe de polarisation de la lumière!

Bon, ça m'agace de pas pouvoir avancer sur mes tests...

Allez, je vous laisse (j'écrit depuis ma nintendo DS :lol: )...

Posted: Wed 20 Dec, 2006 9:34 pm
by cobras62
Electron190: :lol: :lol: :lol:

Posted: Thu 21 Dec, 2006 5:29 pm
by damiens
cobras, je peux taider si tu veux, j'ai un he-ne et il n'est pas polarisé, je viens de vérifier
personellement je penses que toutes les diodes laser sont polarisées, d'ailleur je nesais aps si ça a un rapport mais une diode laser non colimatée ne donne pas un halo mais plutot une bande
voila, si tu veux de mon aide pour ce topic je suis là !

Posted: Thu 21 Dec, 2006 8:09 pm
by electron190
La bande c'est du à la structure interne de la diode
Je viens de faire un test avec une diode rouge de 5mw , elle n'est pas polarisée

Par contre avec mon dpss vert j'ai constaté un drole de phénomene
Je fait traverser le polarisateur , dans un sens je n'ai aucune perte , ce qui est logique si je suis dans le meme plan de polarisation
Par contre , quand je tourne l'un des deux de 90° , je devrais éteindre le faisceau , mais ce n'est pas le cas , la luminositée ne diminue que de moitié :?:

Posted: Fri 22 Dec, 2006 12:06 am
by radiums
certainement que le polarisateur n'es pas efficace a 100%, surtout avec un laser relativement puissant.

Posted: Fri 22 Dec, 2006 8:18 am
by cobras62
Oui, c'est possible comme le dit Radiums, j'ai voulu continuer mes tests avec mon dpss de 100mw, mais j'ai grillé mon filtre au niveau du passage du rayon :lol: ... Donc forcement, ça ne donnait rien de concluant :?

Pour Damiens: bah dans ce cas je te dirais quoi en MP :wink: Mon pointeur de 100mw devrait commencer à convenir pour les tests car les piles sont un peu usé et il ne brûle plus le plastique noir :wink:

Ce soir je n'aurais certainement pas le temps de faire les tests, mais ça sera ok pour samedi aprem!

Si ça ne fonctionne pas, je te donnerais les manips à faire pour continuer la démonstration que j'ai en tête! Mais forcement, il te faut mini un filtre (ça je pense que c'est ok) et un cube...

Posted: Fri 22 Dec, 2006 10:19 am
by ccd
Il me semble que pour du 532nm, le doublage se fait que pour la partie polarisée de la lumière @1064 incidente sur le crystal. Tout ce qui n'est pas polarisé n'est pas bien doublé. Ça sera un peu doublé mais pas avec le vrai rendement du crystal. C'est une histoire d'axe optique et de type de crystal (type I ou II...). Type I tu rentres polarisé S du 1064, le 532 sortira en polar P il me semble. Les type II tu dois rentrer en polar S+P et tu ressors que sur un des deux axes...

Posted: Fri 22 Dec, 2006 11:37 am
by cobras62
Ha, je ne savais pas qu'il fallait que le 1064 soit polarisé pour que le ktp lase correctement :?

Tu veux dire que si je démonte un pointeur dpss, et que je veux recoller les cristaux (pour réalignement par exemple), si je pivote le ktp à 90° (en prenant l'axe du rayon) par rapport à son positionnement d'origine, je vais avoir des pertes de puissance?

Humph, la polarisation joue sur tous les points dans le domaine laser à ce que je vois :lol:

Posted: Fri 22 Dec, 2006 2:01 pm
by damiens
bon ben je suis à ton service cobras, si tu as besoin tu me fais signe par mp !

Posted: Fri 22 Dec, 2006 3:58 pm
by ccd
J'ai pas encore fait les cours d'optique non linéaire, mais dans l'entreprise où je fais mon apprentissage, le doublage est extra cavité, et les lasers sont polarisés... Donc à mon avis c'est pas pour rien !

Il n'y a que les lasers de puissance (nettoyage) 80W @ 100Hz @ 1064nm qui utilisent des polars quelqconque (j'vais aps rentrer dans les détails pour des raisons de secret indus...) pour extraire le maximum de puissance. Mais après derrière tu ne peux pas doubler.

Posted: Fri 22 Dec, 2006 10:37 pm
by electron190
Donc , comme j'envisage la construction d'un gros dpss (doublage extra cavitée aussi), je devrais donc polariser mon 1064 pour avoir un bon rendement
Une fenetre de brewster devrait pouvoir faire l'affaire ?

Posted: Sat 23 Dec, 2006 1:21 pm
by ccd
les polariseurs dielectrique en effet. C'est ce qui est le plus courament utilisé dans les cavités laser de fortes puissance (argon par exemple, mais aussi les yag plusés).

Si tu en veux un je peux voir ce que je peux faire...

Posted: Sat 23 Dec, 2006 1:34 pm
by doctoritchy
la brewser ne polarise rien du tout sauf si elle est traitee pour polariser !!


quand tu aligne un ktp dans une caviter tu doit le tester en le fesant tourner sur lui meme afin d'avoir le rendement max donc oui il est polariser , j'en et fait l'experiençe y as 2ans +- ^^ j'ai gagner des mw sur un dpss , puis je l'ai cramer en bidouillant pour mettre le laser sur peltier :lol: je voulait encore pousser le bouzin ^^

Posted: Sat 23 Dec, 2006 11:29 pm
by electron190
J'ai toujours pensé que la fenetre de brewstre servait justement à polariser (il y en a une dans mon CO2)

Alors si ce n'est pas le cas , à quoi ça sert , j'avoue mon ignorance là dessus :oops:

Merci pour ta proposition ccd , mais pour l'instant mon probleme c'est de changer un des tubes de pompe de mon toshiba qui a cassé
J'ai bien trouvé une boite qui en fait (200 euros piece et il faut que je change les deux) mais il ne veulent pas me les vendre car je n'ai pas de société à mon nom bossant dans l'optique :evil:

Posted: Sun 24 Dec, 2006 12:33 am
by doctoritchy
la "fenetre" sert deja a sceller une caviter d'un laser a GAZ elle sont inclinee de façon a ne pas cree une intracaviter en plus de celle faite par les mirroir

un laser a gaz avec les mirroir coller direct sur le tube se qui est le cas d'un uniphase par exemple na pas de brewser mais peu tres bien etre polariser !



je sais que on met cette fameuse lame sur des yag ou dpss mais je pense que dans se cas la elle sont traitee afin de devier les IR venant de la diode de pompe ( sur les gros yag de plusieure watt ceci afin de ne pas faire fondre le filtre on devie les rayon non utile !! )

sur un laser a gaz elle sont inclinee pour ne pas avoir de perte ou du moins pour limiter les perte , car le rayon reflechis du mirroir de caviter si la fenetre n'est pas propre sera devier hors de la caviter !

Posted: Sun 24 Dec, 2006 1:39 am
by electron190
+1 pour toi
Exact pour mon CO2, la fenetre est dedant alors que le miroir est dehors et reglable

Et ça me donne aussi l'explication d'une partie de mon gros YAG Toshiba
Une partie du faisceau est dévié sur un radiateur refroidis à l'eau , juste avant l'optique de colimation

Merci pour tes explications

Posted: Sun 24 Dec, 2006 1:51 am
by electron190
Et mes excuses à Cobras 62 pour avoir fait dévier son post sur un autre suget :oops: :oops:

Posted: Sun 24 Dec, 2006 9:56 am
by doctoritchy
ha oui sur un rod yag ou autre les extremitee polie sont legerement d'angle pour ne pas faire aussi une intracaviter , certain yag sont traiter au extremiter afin d'etre deja en caviter donc plus besion de mirroir !

Posted: Sun 24 Dec, 2006 5:50 pm
by cobras62
Electron190 wrote:Et mes excuses à Cobras 62 pour avoir fait dévier son post sur un autre suget :oops: :oops:
:evil: Non, je n'excuse pas, je devrais te banner pour ça (mais j'en ai pas les droit :lol: )!

Nan, pas de problème, tant qu'on reste dans le sujet de la polarisation!

Par contre je suis + ou - d'accord avec toi Itchy, puisque l'on peut obtenir une polarisation de la lumière par reflexion, et pour celà il faut la faire reflechir ou dévier suivant un certains angle, et il me semble bien que c'est l'angle de Brewster... (à confirmer)

Bon, sinon j'aurais peut-être bien besoin d'un petit coup de mains Damiens, j'ai essayer avec mon dpss, mais j'ai l'impression qu'il n'y a qu'une partie du rayon qui est polarisé (surement ce que ccd à expliqué), donc c'est pas terrible avec le cube :? Malgré que si je tourne mon pointeur à 90° par rapport au cube, j'ai des gros changement de puissance et de "trajectoire" de sortie...

Posted: Sun 24 Dec, 2006 9:15 pm
by electron190
On vas dire que je suis tétu :wink:
Je revient sur la fenetre de brewster, je n'avais pas entierement tort en pensant que ça servait de polarisateur
J'ai cherché à comprendre et j'ai ressorti "Pratique des lasers"
Page 72 , je sait que vous etes nombreux à avoir ce livre

Posted: Wed 27 Dec, 2006 2:41 pm
by ccd
Désolé doctorItchy mais bon, l'inclinaison des fenetres n'est pas là juste pour faire joli... Moi je suis 100% d'accord à le post d'Electron et ce qui est écrit dans son bouquin. Suivant l'inclinaison les fenêtres sont là soit pour éviter les sous cavités, mais dans la plupart du temps il s'agit de fenêtre qui sont à brewster et servent à polariser. Et j'ai pas trop capté ton truc avec les IR. Les traitements faits sur les polariseur sont à la longueur d'onde d'emission du laser pour polariser un maximum la cavité. Par exemple un laser à 1064, tu vas demander à ton fournisseur un polariseru dielectrique à 1064nm. Exemple ici : http://shop.mellesgriot.com/products/op ... 1&mscssid=
Les traitements proposés sont pour 1053 / 1064nm (yag et verre dopé) ou 532... il est nulle part question de filtre IR à 808 ou autre...


Pour ton ktp dans ta cavité, ça dépant de la diode de pompe et aussi du type de cristal laser. Si il est taillé avec une face à 56°... Enfin il faut voir plus en détails.


Electron190 tu cherches quoi comme "tube de pompe" ? Il s'agit de lampes flashs ?

Posted: Wed 27 Dec, 2006 6:06 pm
by electron190
Oui , c'est une lampe flash , j'ai finalement trouvé un fournisseur qui en a
Je l'ai contacté mais pour me les vendre il me faut une adresse de sociéte
La boite c'est WVS Technologie et les tubes c'est des NL4467 pour un laser Toshiba LAY642

C'est cher mais si je veut redémarrer mon gros toshiba je doit y passer , et j'en commande deux (il y a deux tubes de pompe) pour ne pas avoir de différence dans la cavité et de plus celui qui n'est pas cassé est dèja bien usé
Il me servira aux tests

C'est bete , j'en ai cassé un en le heurtant sur le bord de l'établi :cry: