Comptes Rendus
Laser source requirements for coherent lidars based on fiber technology
[Spécifications des sources laser pour des lidars cohérents à technologie fibrée]
Comptes Rendus. Physique, Volume 7 (2006) no. 2, pp. 213-223.

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.

Fiber lasers are becoming new effective sources for coherent lidars, thanks to their spatial and spectral qualities. Allowing operation in continuous, modulated and pulsed modes, their increasing power at eyesafe wavelengths is well suited to anemometry, velocimetry, vibrometry or laser imagery. Requested laser qualities are discussed, concerning wavelength, power, pulse duration and frequency, beam shape and spectral width, and compared to existing fiber source parameters.

Publié le :
DOI : 10.1016/j.crhy.2006.03.012
Keywords: Fiber lasers, Fiber amplifiers, Coherent lidars
Mot clés : Lasers à fibre, Amplificateurs à fibres, Lidars cohérents
Jean-Pierre Cariou 1 ; Béatrice Augere 1 ; Matthieu Valla 1

1 Office national de recherches aérospatiales, département d'optique théorique et appliquée ONERA/DOTA, chemin de la Hunière, 91761 Palaiseau cedex, France
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Jean-Pierre Cariou; Béatrice Augere; Matthieu Valla. Laser source requirements for coherent lidars based on fiber technology. Comptes Rendus. Physique, Volume 7 (2006) no. 2, pp. 213-223. doi : 10.1016/j.crhy.2006.03.012. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2006.03.012/

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