Rev. Phys. Appl. (Paris) 14, 331-345 (1979)
DOI: 10.1051/rphysap:01979001402033100

Production d'impulsions picosecondes et subpicosecondes par lasers à colorant continus à modes bloqués

B. Couillaud et A. Ducasse

Centre de Physique Moléculaire, Optique et Hertzienne Université de Bordeaux-I, 33405 Talence, France

Abstract
An analysis of the operation of mode-locked lasers producing picosecond pulses is given, with emphasis on the CW dye laser which is alone capable of delivering subpicosecond pulses. First, it is shown how the locking of the phases of the modes of a laser is necessary for the compression of light energy into a short time interval. Then, the various methods of mode-locking are analyzed with the aid of very simple qualitative descriptions and physical pictures. Experimental realizations of each method are also given. After describing how the pulse durations are measured, the performances of the various picosecond laser systems are compared. By way of conclusion, a few brief ideas of the most recently research developments in the field are given.

Résumé
Une analyse du fonctionnement d'un laser en régime modes bloqués, permettant la production d'impulsions picosecondes, est présentée ; on insiste particulièrement sur le cas des lasers à colorant continus, seuls capables de délivrer des impulsions subpicosecondes. On montre tout d'abord la nécessité de bloquer entre elles les phases des modes d'un laser pour obtenir une concentration de l'énergie dans le temps. Les différentes méthodes de blocage sont alors analysées à l'aide d'images et de considérations qualitatives très simples. Les principaux lasers picosecondes à colorant sont décrits à titre d'application de ces méthodes. Après avoir indiqué comment l'on mesure les durées d'impulsions, on compare leurs performances à celles d'autres types de lasers picosecondes. Enfin on donne en conclusion une idée des développements les plus récents des recherches dans ce domaine.

PACS
4255M - Lasing action in liquids and organic dyes.
4260B - Design of specific laser systems.
4260F - Laser beam modulation, pulsing and switching: mode locking and tuning.
4320E - Liquid lasers and organic dye lasers.

Key words
dye lasers -- laser modes -- picosecond pulses -- CW dye laser -- subpicosecond pulses -- picosecond laser systems -- mode locked lasers