Armes laser

[gargouille]

Il y a 4 heures, herciv a dit :

Pourtant ce sont bien les ordres de grandeur qu'il faut avoir en tête et encore sur des cibles qui ne sont trop petites. Sinon il y a encore plus d'énergie perdue. 

Encore une fois un laser ne se propage pas selon une section constante mais avec une divergence, même sans atmosphère. Donc plus il se propage plus il s'élargie moins il y a d'énergie déposée par mètre carrée sur la cible et simultanément moins d'énergie utile il y aura pour une même cible.

Je parle là bien sur des armes laser, la divergence du rayon et son diamètre sont des données publiques ?

 

[Lecteur de passage]

il y a 42 minutes, gargouille a dit :

Je parle là bien sur des armes laser, la divergence du rayon et son diamètre sont des données publiques ?

 

Je dirais oui : c'est de la physique (des lasers) qui se modélise très bien, que ce soit du civil ou du militaire. Le beam waist (là où le faisceau est le plus concentré spatialement) peut être focalisé dynamiquement sur une cible en mouvement grâce à "un jeu de lentilles/miroirs", tout en contrôlant les turbulences atmosphériques, ce qu'on appelle optique adaptative. On tient compte d'un faisceau gaussien, de la nature ondulatoire de la lumière et donc de la diffraction. C'est plutôt la réalisation technique qui est (très) difficile : puissance du laser, réactivité de l'émetteur, calculs de trajectoires et j'en oublie très certainement.

Modifié jeudi à 16:11 par Lecteur de passage

[gargouille]

il y a 22 minutes, Lecteur de passage a dit :

Je dirais oui : c'est de la physique (des lasers) qui se modélise très bien, que ce soit du civil ou du militaire. Le beam waist (là où le faisceau est le plus concentré spatialement) peut être focalisé dynamiquement sur une cible en mouvement grâce à "un jeu de lentilles/miroirs", tout en contrôlant les turbulences atmosphériques, ce qu'on appelle optique adaptative. On tient compte d'un faisceau gaussien, de la nature ondulatoire de la lumière et donc de la diffraction. C'est plutôt la réaisation technique qui est (très) difficile : puissance du laser, réactivité de l'émetteur, calculs de trajectoires et j'en oublie très certainement.

C'est pas ça.

Je me trompe peut être, pour moi le rayon laser n'est pas un point mais un disque.

La surface (diamètre) du disque est indépendante de sa puissance c'est les optiques qui la donnent, donc si on arrive à mieux concentrer la lumière du laser sur un disque de surface plus petite que celle d'un laser plus puissant, le moins puissant pourrait avoir le même effet thermique.

Et là la divergence du rayon peut aussi jouer, si il diverge moins le laser garde ses performances sur une plus grande distance, non ?

 

Donc est ce que pour ses lasers militaires on donnent ses données (grand public) ?

 

Modifié jeudi à 16:15 par gargouille

[Lecteur de passage]

il y a 38 minutes, gargouille a dit :

C'est pas ça.

Je me trompe peut être, pour moi le rayon laser n'est pas un point mais un disque.

La surface (diamètre) du disque est indépendante de sa puissance c'est les optiques qui la donnent, donc si on arrive à mieux concentrer la lumière du laser sur un disque de surface plus petite que celle d'un laser plus puissant, le moins puissant pourrait avoir le même effet thermique.

Et là la divergence du rayon peut aussi jouer, si il diverge moins le laser garde ses performances sur une plus grande distance, non ?

 

Le diamètre minimum, c'est ce qu'on appelle le beam waist. 

Il est en gros donné par le diamètre de l'optique, oui (plus c'est gros, plus le beam waist est petit) et la longueur d'onde (petite c'est mieux).

La puissance du laser, à mon avis, doit entrer aussi en ligne de compte, surtout quand on parle de hautes puissances. Mais suis pas sûr 100%.

Je rappelle aussi que que le beam waist est ajustable en distance, c'est à dire qu'on contrôle la divergence du faisceau. En fait le faisceau est convergent puis divergent, la distance où sa surface est minimale (on parle aussi de portée de Rayleigh) étant là où on atteint le beam waist.

Donc oui, ces données sont calculables pour un spécialiste laser. La difficulté n'est pas dans le calcul de ces chiffres, mais dans la réalisation en pratique de cette arme, voir mon message au-dessus.

Modifié jeudi à 16:51 par Lecteur de passage
Précision

[herciv]

il y a une heure, gargouille a dit :

Je parle là bien sur des armes laser, la divergence du rayon et son diamètre sont des données publiques ?

 

Elle ne sont pas difficile à estimer si on a la longueur d'onde et la taille de la lentille de sortie. La longueur d'onde est proche du micron.

LA FORMULE DE LA DIVERGENCE D’UN FAISCEAU LASER

Dans le cas d’un faisceau gaussien circulaire, la valeur de divergence minimum atteignable est donnée par la formule simple suivante :

où λ est la longueur d’onde du faisceau et ω0 est sa largeur de faisceau au col (l’endroit où le faisceau est le plus étroit).

Modifié jeudi à 16:56 par herciv

[gargouille]

Et la longueur focale de la lentille de sortie ne joue pas, en fait je pense à la focale de l’optique si elle a plusieurs lentilles ?

 

Il n'y a pas une limite de la puissance que l'on est capable de faire passer à travers une lentille pour une surface donnée ?

[Lecteur de passage]

il y a 16 minutes, gargouille a dit :

Et la longueur focale de la lentille de sortie ne joue pas, en fait je pense à la focale de l’optique si elle a plusieurs lentilles ?

 

Il n'y a pas une limite de la puissance que l'on est capable de faire passer à travers une lentille pour une surface donnée ?

1) Si, la formule d'herciv est ultra-simplifiée ! L'optique sert aussi à focaliser dynamiquement le faisceau (proche du beam waist donc) sur la cible, et ça dépend effectivement de la distance focale du système optique... Ici un calcul "simplifié" dans le cas d'une lentille mince pour thésard dans son labo (voir eq33, et l'histoire du décalage focal gaussien). 

https://www.edmundoptics.fr/knowledge-center/application-notes/lasers/gaussian-beam-propagation/

2) Limite de puissance : ahahah... Là ça commence à rentrer dans les trucs qui sont certainement susceptibles d'être classifiés. 

Modifié jeudi à 17:42 par Lecteur de passage