Laser source requirements for coherent lidars based on fiber technology

Les lasers à fibre apparaissent comme de nouvelles sources adaptées aux applications de lidars cohérents, grâce à leurs qualités spatiales et spectrales. Pouvant fonctionner en mode continu, modulé ou impulsionnel, leur puissance croissante en fait des sources d'intérêt pour des applications d'anémométrie, de vélocimétrie, de vibrométrie ou d'imagerie laser. Les qualités requises pour ces sources sont ici discutées, concernant la longueur d'onde, la puissance, la durée et la cadence des impulsions, le profil de faisceau et la largeur spectrale. Les lasers fibrés peuvent avantageusement être configurés en MOPA (Maître Oscillateur et Amplificateur de Puissance) permettant d'optimiser séparément la qualité spectrale, la modulation et la puissance de sortie. Le choix de longueur d'onde prend en compte la transmission atmosphérique, le rapport porteuse sur bruit et la sécurité oculaire. Le choix de lasers fibrés Er-Yb dans la bande 1,5 μm s'avère particulièrement adapté. Les puissances requises pour des applications opérationnelles sont de l'ordre de 10 W moyens pour une énergie de 1 mJ par impulsion. La qualité spatiale exigée correspond à un paramètre M2 inférieur à 1,7. Du point de vue spectral, une finesse spectrale de l'ordre de 10 kHz en continu et 100 kHz en impulsionnel couvre les besoins. La réalisation de sources fiables demande cependant encore des efforts technologiques sur les fibres et les coupleurs pour concilier qualité et puissance. Pour citer cet article : J.-P. Cariou et al., C. R. Physique 7 (2006).