Qu'est-ce qu'un laser à gaz?
Un laser à gaz est créé par un processus dans lequel un courant électrique de puissance variable est appliqué à un corps de gaz maintenu dans une cavité scellée afin de produire une source de lumière cohérente. Le laser à gaz a été le premier laser à faire de la lumière continue et a également été le premier à fonctionner en convertissant l’énergie électrique en une sortie lumineuse. Les lasers à gaz présentent plusieurs avantages par rapport aux autres formes de lasers; le milieu de gain utilisé pour stimuler la puissance du faisceau peut être fabriqué en utilisant une combinaison hélium-néon relativement peu coûteuse et réalisable, comme celle utilisée dans le premier laser à gaz. De plus, le gaz étant non volatile, il n’est pas préoccupant d’endommager le gain.
Le premier laser à gaz a été fabriqué en utilisant une combinaison de gaz d'hélium et de néon pour faire passer le courant. Il a ensuite été baptisé laser à hélium-néon. Il a été inventé en 1960 et développé par Bell Telephone Laboratories en 1962. Le milieu à gain utilisé dans le laser produisait un faisceau de lumière cohérent dans la région infrarouge du spectre, créant ainsi le faisceau laser rouge par excellence. Jusqu'à l'invention du laser à gaz abordable, ce laser à gaz était utilisé dans les lecteurs de codes à barres. Depuis lors, le laser a été utilisé dans des laboratoires de recherche en éducation et en optique en raison de sa puissance relativement faible et de son faible coût.
Un laser à gaz à dioxyde de carbone, capable d’émettre des centaines de kilowatts de puissance, est le plus puissant des lasers à onde continue disponibles en 2010. Les lasers à dioxyde de carbone sont également très efficaces, avec un rapport puissance de sortie de pompe potentiellement 20 pour cent. Aux puissances plus élevées, ce laser à gaz est utilisé dans l'industrie et la fabrication comme outil de coupe et de soudage. Le faisceau peut également être modifié pour fournir un faisceau moins intensif qui, lorsqu'il est associé à une atmosphère favorable, est utilisé pour fournir un viseur télémétrique pour les armes à longue portée.
Un laser à gaz ionique est un laser fabriqué avec un gaz ionisé, tel que l'argon ou le krypton. Ces lasers nécessitent une grande quantité de courant pour exciter les transitions ioniques nécessaires à la création d'un faisceau focalisé. Ils sont donc parmi les lasers les moins efficaces et les moins puissants. Les lasers ioniques, en raison de la quantité de courant dont ils ont besoin, doivent être refroidis à l'eau afin de dissiper la chaleur intense produite par la production du faisceau. Les utilisations de ce laser à gaz sont principalement médicales et scientifiques, mais elles sont également utilisées pour créer des faisceaux de lumière blanche pour des spectacles de lumière laser.