grandeur

puissance laser

La quantité d'énergie délivrée par un faisceau laser par unité de temps.
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Description

La puissance laser est le taux auquel un faisceau laser délivre de l'énergie, généralement mesuré en watts. Elle va des milliwatts dans les appareils courants comme les lecteurs de codes-barres aux pétawatts dans les lasers de recherche les plus puissants, qui peuvent brièvement éclipser la production totale du Soleil concentrée sur une minuscule tache. La puissance détermine la manière dont un laser interagit avec la matière : les faisceaux de faible puissance peuvent lire ou écrire des données, tandis que les faisceaux de haute puissance peuvent couper l'acier, fusionner le plasma ou accélérer des particules.

Histoire

Le premier laser fonctionnel, construit par Theodore Maiman en 1960, produisait un faisceau pulsé d'environ 1 kilowatt pendant une fraction de milliseconde. Depuis lors, les niveaux de puissance ont augmenté de plusieurs ordres de grandeur, l'amplification à dérive de fréquence, développée dans les années 1980, permettant d'atteindre le régime du pétawatt.

Comment ça marche

La puissance laser est déterminée par la capacité du milieu amplificateur à amplifier la lumière et par le mécanisme de pompage qui fournit l'énergie. Les lasers à émission continue produisent un faisceau stable, tandis que les lasers pulsés concentrent l'énergie en impulsions brèves, atteignant des puissances crête énormes même avec une puissance moyenne modeste. La densité de puissance du faisceau—watts par centimètre carré—est ce qui entraîne réellement des effets tels que le chauffage, l'ionisation ou les phénomènes optiques non linéaires, de sorte qu'un faisceau fortement focalisé peut augmenter considérablement son intensité.

En pratique

La puissance laser est exploitée dans le découpage et le soudage industriels, la chirurgie médicale, les expériences de fusion par laser, et les mesures de précision comme les détecteurs d'ondes gravitationnelles LIGO, où même de minuscules fluctuations de puissance comptent.

Anecdote

Le laser à émission continue le plus puissant, utilisé dans la recherche militaire, peut faire fondre de l'acier à plus d'un kilomètre de distance, mais son faisceau est invisible à l'œil nu.

Concept graph →

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