THESE - Université Ferhat Abbas de Sétif

avant de sortir par un minuscule orifice. On obtient ainsi un faisceau d'énergie
monochrome cohérent, concentré et rectiligne.
La connaissance des caractéristiques du faisceau laser à savoir sa longueur
d’onde, sa phase ainsi que les aberrations introduites au cours de sa propagation, est
nécessaire afin de pouvoir réussir les diverses applications. Dans ce sens plusieurs
travaux de recherche ont été consacrés à l'évaluation de la phase des faisceaux lasers
et aux facteurs qui l'affectent tout en développant des montages pour les mesurer.
D’autre part, les concepteurs et les utilisateurs des lasers ont en général souhaité
disposer d’un faisceau laser le plus apte à générer de petites tâches focales et donc de
fortes intensités pour des applications en microscopie et usinage, etc.…
La voie utilisée pour obtenir ces faisceaux est l'utilisation de l'optique diffractive sous
la forme d'éléments optiques diffractifs de phase et d'amplitude, binaire ou continue.
Ce travail de thèse est composé de trois volets ayant un aspect « études », un
aspect « simulations » et un aspect « pratique ». Ces parties ont été réalisées sur les
faisceaux lasers, et spécialement sur la phase. D’ailleurs, on propose dans ce travail
une nouvelle technique pour le calcul de la phase qui se manifeste sous forme d'une
aberration sphérique dans un faisceau laser. Grace à une simulation innovante, on a
montré qu'un élément optique diffractif de phase est capable de modifier le profile
spatiale de l'intensité d'un faisceau laser, en même temps il a été montré aussi que ces
éléments de phase sont en mesure d'améliorer la résolution spatiale 3-D des faisceaux
lasers.
Ainsi, le manuscrit est composé de quatre chapitres décrivant cette thèse. Il s’agit
donc d’un premier chapitre consacré à la théorie des faisceaux lasers et aux
phénomènes liés aux interférences et interférogrammes. Ce chapitre est divisé en deux
sous-parties théoriques; La première décrit l'essentiel de la théorie des faisceaux
lasers, la notion des moments d'intensité et tout ce qui est relatif au facteur de qualité
M². La seconde partie a été consacrée à des notions générales sur les interférences et
les interférogrammes.
Le deuxième chapitre a été réservé à un nouveau développement mathématique qu'on
a proposé pour le calcul de la phase de l'aberration sphérique pour le cas des faisceaux
lasers gaussiens. Cela a permis de calculer de manière bien fondée le facteur de
qualité M² pour le cas des faisceaux lasers affectés par des aberrations.
Le troisième chapitre relate l’utilisation des éléments optiques de phase pour
transformer des faisceaux lasers d'ordre supérieurs (faisceau Laguerre-Gauss) qui se
2