Caracterisation optique dun spray application a la mesure experimentale de la taille et de la temperature des gouttes (ứng dụng phương pháp quang học để đo đường kính nhiệt độ của hạt nhiên liệu trong quá

Juillet 2003 ECOLE CENTRALE DE LYON Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique Département Mécanique des Fluides, Acoustique et Energétique RAPPORT DE STAGE de DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES Spécialité : THERMIQUE ET ENERGETIQUE presente par HUYNH THANH CONG Deùpartement de l’Automobile Faculteù de la Technologie de Transport INSTITUT POLYTECHNIQUE D’HOCHIMINH - VILLE CARACTERISATION OPTIQUE D’UN SPRAY APPLICATION A LA MESURE EXPERIMENTALE DE LA TAILLE ET DE LA TEMPERATURE DES GOUTTES Responsables : Professeur MICHEL LANCE Professeur MAURICE BRUN Rapport de stage Remerciements REMERCIEMENTS Ce sujet du Diplôme d’Etudes Approfondies (DEA) a été effectué au Laboratoire Mécanique des Fluides et d’Acoustiques (LMFA) de l’Ecole Central de Lyon (ECL), UMR CNRS 5509, dont je tiens remercier le Directeur, le Professeur Michel LANCE, de m’avoir accueilli Je souhaite aussi remercier particulièrement en lui, comme même un des mes deux Directeurs de DEA, pour ses conseils et suggestions intéressant sur les aspects liés la théorie et au dispositif d’expérimental J’exprime mes remerciements mon deuxième directeur de DEA, le Professeur Maurice BRUN, pour m’avoir accueille et pour m’avoir fait confiance pour mener bien ce travail Qu’il trouve ici ma sincère reconnaissance pour le temps précieux consacre au suivi de mon travail et la révision de mon rapport de stage Je tiens également dire merci Monsieur Albert TAILLAND, pour ses importantes remarques et suggestions concernant les bases de l’optique physique Je remercie également Monsieur Jean-Marc VIGNON, Mtre de Conférences du Laboratoire LMFA, pour son aide en informatique Je souhaite présenter mes remerciements Monsieur Rémy POINT, Mtre de Conférence, avec qui ce fut un plaisir de collaborer Je remercie tous les techniciens, Messieurs Michel TEISSIEUX, Michel GAUD, et Alain EFFERNELLI pour leur aide en composants expérimentaux Merci aussi Mesdames Marie - Gabrielle PERRIAUX, Sylvie GUINAMARD et Christine LANCE pour leurs aide dans les démarches administratives A tous les élevés du DEA de Thermique et Energétique 2002-2003 d’ECL, je souhaite exprimer ma profonde gratitude pour les discussions dans les cours du DEA et en particulier NGUYEN LE Duy Khai avec qui j’ai eu le plaisir de partager un bureau J’exprime ma reconnaissance Monsieur J.P.A.J Van BEECK, Assistant du Professeur de l’Intitulé de Von Karman pour la Dynamique des Fluides (Belgique), pour sa documentation Je n’oublierai pas mon professeur vietnamien, Monsieur PHAM Xuan Mai, Doyen de Faculté de la Technologie de Transport, qui ma engagé dans le voie du DEA, ni mes collègues du Département de l’Automobile de l’Institut Polytechnique d’HoChiMinh - Ville Enfin, je ne saurais terminer ces quelques mots sans remercier mes proches, famille et amis, qui m’ont toujours apporté leur soutien efficace -i- Rapport de stage Résumé RESUME L’objet principal de ce travail est l’étude des méthodes récentes de caractérisation des gouttes dans un spray de Moteur Combustion Interne Ces caractéristiques sont essentiellement la vitesse, le diamètre et la température qui permettent une meilleure connaissance de la formation et du développement de l’écoulement dans ce spray La vitesse et la taille des gouttes sont déterminées respectivement par les techniques de vélocimétrie laser (LDV) et des phases Doppler (PDA) Le diamètre est également mesuré par la méthode globale de l’arc-en-ciel (MGA) qui délivre simultanément la température moyenne des gouttes Ce dernier paramètre peut s’obtenir aussi par la fluorescence induite par laser (FIL) Une synthèse bibliographique de ces différentes méthodes en fait ressortir le principe et les spécificités Elle est suivie d’une étude plus approfondie, théorique et expérimentale, de la méthode de l’arc en ciel Afin d’examiner simultanément le comportement du diamètre et de la température des gouttes, cette méthode étudie la distribution des intensités dans un faisceau de lumière dispersée par les gouttes Pour cela la technique MGA consiste illuminer un ensemble de gouttes au volume de mesure Chaque goutte produit un système de franges d’interférences mais les faisceaux dispersés par les différentes gouttes se combinent sur le détecteur du système d’acquisition d’image faisant ressortir une distribution moyenne d’intensité lumineuse La théorie d’Airy pour l’arc-en-ciel conduit alors un algorithme d’inversion de données qui permet de déterminer le diamètre moyen des gouttes dans le spray partir de la distance séparant deux points caractéristiques de la figure d’interférences Selon cette théorie, l’intensité de la lumière dans le réseau de franges produit par chaque goutte au point d’observation est une fonction de l’angle de dispersion, c’est l’intégrale d’Airy au carré (Ai2(z)) Elle permet de remonter la relation liant le diamètre moyen de la goutte l’espacement des deux premiers points d’inflexion de la figure d’arc-en-ciel tandis que l’indice de réfraction relatif, entre le liquide et l’environnement, peut être tiré de l’angle de dispersion de la première frange de l’arc-en-ciel selon l’optique géométrique Ainsi, la température des gouttes, qui est une fonction de la masse volumique, de la longueur d’onde incidente, et de l’indice de réfraction du fluide, peut se déduire de la valeur de l’indice de réfraction obtenue Les mesures expérimentales réalisées au laboratoire de LMFA dans trois types de configuration confirment l’intérêt de cette méthode simple mettre en œuvre et non - intrusive Mots clés: technique optique, optique géométrique, intensité de la lumière, angle de dispersion, arc-en-ciel, diamètre et température de goutte ABSTRACT The principal objet of this work is an application of the latest techniques for measuring the characteristics of the droplets in a spray of Internal Combustion Engine These essential characteristics consist of the velocity, diameter and the temperature which allow a better knowledge of the formation and the development of fluid flow in this spray The behaviour of velocity and size of the droplets are respectively determined by laser Doppler and phase Doppler measurement technique Moreover, this size are also measured by method of Global Rainbow Thermometry which delivers simultaneously the average temperature of droplets The last parameter can be also obtained by technique of Laser Induced Fluorescence In fact, a bibliographical synthesis of these various methods emphasises in the principle and the specificity It is followed by a study with more detail, in theory and in experiment, of the rainbow method For estiming simultaneously the behaviour of the droplet diameters and the droplet temperatures, the distribution of the luminous dispersion from these droplets are taken into account This is so-called MGA technique which considers illumination of a whole of droplets in the volume of measurement Each droplet produces a system of interference fringes However, the dispersed beams from the various droplets are combined on the detector of collecting system of image which emphasises an average distribution of light intensity In addition, the Airy’s theory of rainbow leads then an inversion algorithm of data which allows to determine the average diameter of droplet by measuring the distance separating the two first characteristic points of the interference figure According to this theory, the light intensity of the fringes model produced by each drop at the observation point, which is a function of the dispersed angle (θrg), is square of the Airy integral (Ai2(z)) In fact, the average diameter of the droplet can be obtained from the fringe distance of two first inflexion points of the rainbow figure; while the refractive relative index, between the liquid and the environment, can be deduced from the first fringe angle of this figure according to the geometrical optic Thus, the droplet temperature, which is a function of the mass density, the incident wavelength, and the water refractive index, is deduced from the value of the obtained refractive index Experimental measurements are then carried out at the LMFA laboratory in three types of configuration for confirming the interest of this simple not - intrusive method Keywords : optical technique, geometrical optic, light intensities, rainbow angle of dispersion, diameter and temperature of droplet - ii - Rapport de stage Table des matières TABLE DES MATIERES Page Remerciements i Résume ii Table des matières iii Principaux symboles de grandeurs utilisées et d’abréviations vi Chapitre Introduction générale 1.1 Les bases physiques des méthodes de mesure optique 1.1.1 L’histoire générale d’optique 1.1.2 Les deux approches de l’optique 1.2 Les lois principales de l’optique 1.2.1 Les principes de l’optique géométrique 1.2.2 L’optique ondulatoire 1.3 L’apport des techniques optiques dans la caractérisation d’un spray 1.3.1 Les techniques optiques intrusives 1.3.2 Les techniques optiques non - intrusives 2 4 9 Chapitre La Vélocimétrie Laser effet Doppler [LDV] 2.1 Les propriétés physiques bases de la méthode laser effet Doppler 2.1.1 L’onde de la lumière monochromatique 2.1.2 Les propriétés des ondes lumineuses planes 2.1.3 L’intensité de l’onde lumineuse 2.1.4 L’interférence de deux faisceaux de lumière 2.1.5 L’espacement des franges 2.1.6 L’effet Doppler 2.1.7 Les photomultiplicateurs 2.2 Les concepts en base et le principe de la méthode LDV 2.2.1 Les concepts en base de LDV 2.2.2 Le principe de la méthode LDV 2.3 La caractéristique de cette méthode 2.4 Quelques applications de la méthode LDV 2.5 Les avantages et les inconvénients de la méthode LDV 2.5.1 Les avantages 2.5.2 Les inconvénients 10 11 11 12 12 13 14 15 18 18 18 19 21 21 21 21 22 Chapitre Mesure de taille et de vitesse par anemométrie phase Doppler [PDA] 23 3.1 Introduction 24 3.2 Général de la méthode de phase Doppler 24 3.3 Le principe de la méthode et la configuration du système de phase 24 - iii - Rapport de stage Table des matières Doppler 3.3.1 Le principe de la méthode PDA 3.3.2 La lumière dispersé par les petites particules 3.3.3 Quelques paramètres fondamentaux d’optique du système PDA 3.4 Quelques applications de la technique PDA 3.5 Les avantages et les limites de méthode PDA 3.5.1 Les avantages 3.5.2 Les limites 24 25 25 33 33 33 33 Chapitre Quelques méthodes de mesure de température des gouttelettes 34 4.1 Introduction 4.2 La technique de mesure de la température par couple thermoélectrique 4.2.1 Echelle International de Température de 1990 [EIT90] 4.2.1.1 Echelle de température 4.2.1.2 EIT90 4.2.2 Le principe de mesure de la température par thermocouple 4.2.3 Trois lois basent de la couple thermoélectrique 4.2.4 Polynômes d’approximation 4.3 Mesure de température par thermomètre fil froid 4.3.1 Principe de fonctionnement 4.3.2 Description du capteur 4.3.3 La condition d’utilisation 4.4 Méthode de mesure température par Fluorescence Induite par Laser [FIL] 4.4.1 Introduction 4.4.2 Principe de la méthode FIL 4.4.3 Schéma et principe de fonctionnement 4.4.3.1 Schéma de FIL 4.4.3.2 Principe fondamental 4.4.4 Application de FIL pour mesure de la température 4.4.5 Avantages et limites de la méthode FIL 4.4.5.1 Les avantages 4.4.5.2 Les limites 4.5 Mesure de température par méthode standard de l’arc-en-ciel [MSA] 4.5.1 Introduction 4.5.2 Principe et schéma du dispositif expérimental de la méthode MSA 4.5.2.1 La position du problème 4.5.2.2 Schéma expérimental 4.5.2.3 Détermination du diamètre et de l’indice de réfraction 4.5.3 Les avantages et les inconvénients de la méthode MSA 4.5.3.1 Les avantages 4.5.3.2 Les inconvénients 35 35 35 35 35 36 37 39 40 40 40 41 42 42 42 43 43 44 44 45 45 45 46 46 46 46 46 47 49 49 50 Chapitre Mesure de la taille et de la température des gouttes dans un spray par la méthode globale de l’arc-en-ciel [MGA] 51 - iv - Rapport de stage Table des matières 5.1 Introduction la méthode globale de l’arc-enciel 5.1.1 Quelques bases physiques sur l’arc-en-ciel (optique géométrique) 5.1.2 Théorie de la dispersion de Lorenz – Mie 5.1.2.1 La lumière de dispersion par les petites particules 5.1.2.2 Distribution de l’intensité dispersée par la théorie de Lorenz - Mie 5.1.3 La théorie d’Airy pour l’arc-en-ciel 5.2 Principe de la méthode globale de l’arc-en-ciel 5.3 Les caractéristiques des gouttelettes sur la théorie d’Airy 5.3.1 Le diamètre des gouttes 5.3.2 La température des gouttes 5.4 Les évolutions de l’angle d’arc-en-ciel et des propriétés de l’eau en fonction de la température 5.5 Présentation des composants majeurs du système 5.5.1 La position du problème 5.5.2 Les composants 5.5.2.1 Source lumineuse - laser 5.5.2.2 Génération des gouttes 5.5.2.3 Dispositifs d’acquisition des images 5.6 Détermination du diamètre et de la température de la goutte par l’expérience 5.6.1 Détermination du diamètre de la goutte individuelle 5.6.2 Détermination du diamètre et de la température de goutte dans le cas chauffage du liquide 5.6.2.1 Détermination du diamètre de la goutte 5.6.2.2 Détermination de la température de la goutte après chauffage 5.6.3 Détermination du diamètre moyen des gouttes dans un spray 5.7 Les avantages et les inconvénients de la méthode globale de l’arc-en-ciel 5.7.1 Les avantages 5.7.2 Les limites 52 52 57 57 58 62 65 66 66 67 68 69 70 71 71 71 72 72 72 74 74 76 77 79 79 79 Chapitre Discussion et conclusion 80 Bibliographie 82 Annexes 87 -v- Rapport de stage Nomenclature PRINCIPAUX SYMBOLES DE GRANDEURS UTILISEES ET D’ABREVIATIONS Principaux symboles de grandeurs utilisées : Symboles Unités (SI) Définitions f fD m = n + i.k n ii K = 2π/λ E H c = 2,9979245.108 T t d q k = 1,380.10-23 h = 6,62617.10-34 Div Ei (i = 1,2) Ii(θ) xM et yM [Hz] [Hz] fréquence d’onde fréquence Doppler indice complexe de réfraction, k est indice d’absorption partie réelle de l’indice de réfraction angle incidente nombre d’onde ou le vecteur d’onde champ électrique champ magnétique vitesse de la lumière dans le vide température temps diamètre de la goutte nombre de la réflexion intérieure de la goutte constante de Boltzmann constante de Planck divergence d’angle fraction d’énergie dispersée intensité dispersé au point arbitraire paramètres de taille ou de dispersion de Mie [°] [rad.m-1] [m.s-2] [V.s.m-2] [m.s-1] [°C] ou [°K] [s] [mm] [J.K-1] [J.s] [°] [cd.m-2] [cd](candela) Notation grecques : λ θ θrg δ τi = 90° - i τij ρ Φ12 [mm] [° ] [° ] [mm] [°] [kg.m-2.s-2] [kg.m-3] [°] longueur d’onde angle dispersé angle d’arc-en-ciel espacement des franges angle complémentaire d’angle ii tenseur des contraintes visqueuses turbulentes mass volumique déphasage entre deux photomultiplicateurs et Indices : D M Ai rg Doppler ou effet Doppler Indice sur la théorie de Mie Indice sur la théorie d’Airy geometrical Rainbow ou Géométrie d’arc-en-ciel angle d’incidence minimum - vi - Rapport de stage Nomenclature Liste d’abréviations utilisées : CCD Chap CW EIT90 Eq FIL GO GRT LASER LDV MSA MGA PDA Sec TLMG Charged Coupled (ou Device Dispositif Transfert de Charge) Chapitre Continuous Waves Echelle International de Température de 1990 Equation Fluorescence Induire Laser (ou Laser Induced Fluorescence) Optique Géométrique (ou Geometrical Optic) Global Rainbow Thermometry ou Technique globale de thermométrie par arc-en-ciel Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation (ou Amplification de la lumière par émission induite de rayonnement) Laser Doppler Velocimetry (ou Vélocimétrie Laser effet Doppler) Méthode Standard de l’Arc-en-ciel Méthode Globale de l’Arc-en-ciel Phase Doppler Analyser, Phase Doppler Anemometry (ou Anemométrie Phase Doppler) Section Théorie Lorenz - Mie Généralisé - vii - Rapport de stage Chapitre - Introduction CHAPITRE : INTRODUCTION GENERALE -1- Rapport de stage Chapitre - Introduction 1.1 Les bases physiques des méthodes de mesure optique: 1.1.1 L’histoire générale de l’optique: L’optique est principalement lensemble des phộnomốnes perỗus par lil Ceux-ci ont ộtộ ộtudiộs très tôt par l’optique géométrique [1, 2] puis par l’optique ondulatoire [3] Les principales étapes de cette science sont les suivantes: 1611 - Johannes Kepler (1571-1630), astronome et physicien Allemand, expose le principe d'une lunette deux lentilles convergentes, appelé ''Dioptrique'' C’est l'ouvrage d'optique le plus important publié avant ''l’Optique'' de Newton Les lois de la réflexion de la lumière par un miroir étaient connues des Grecs, celles de la réfraction ne furent établies qu’en 1621 par W Snell (1580-1626) - astronome et mathématicien Hollandais Seize ans après, en 1637, Renộ Descartes (1596-1650) - philosophe, scientifique et mathộmaticien Franỗais retrouve les lois de Snell Le problème de stigmatisme est posé et Descartes donne une théorie de l'arc-en-ciel mais ignore la complexité de la lumière blanche, il ne peut pas expliquer la coloration de l'arc-en-ciel 1657, P de Fermat retrouve ces mêmes lois, partir d’un principe selon lequel la lumière met un temps minimal pour aller d’un point un autre Les lois géométriques se présentent alors sous une forme variationnelle 1665 - L’aspect ondulatoire est reconnu par R Hooke qui émet l’idée que la lumière est une vibration de haute fréquence qui se propage Cette idée est développée ensuite par Christian Huygens (1629-1695) 1666 - Isaac Newton (1642-1727), mathématicien, physicien et astronome Anglais, découvre l'aide d'un écran percé d'un trou et suivi d'un prisme qu’ en projetant la lumière sur le mur opposé elle se décompose en une infinité de couleurs En 1704, Newton écrit un traité d'optique dans lequel il explique la complexité de la lumière blanche Il explique aussi la coloration de l'arc-en-ciel 1802 - Thomas Young (1773-1829): médecin et physicien Anglais Effectue la première mesure de longueur d'onde partir de ses célèbres fentes Il découvre aussi les interférences lumineuses en reprenant la théorie ondulatoire pour étudier ces phénomènes d’interférence A la même époque, E.L Malus (1775-1812), A.J Fresnel (1788-1827) et F Arago (1786-1853) étudient la polarisation de la lumière En 1818, Fresnel fait une synthèse des idées de Huygens et de Young pour expliquer la diffraction, c’est-à-dire l’éparpillement de la lumière et donc la présence de lumière dans les ombres géométriques Il suppose aussi que la lumière est propagée par le mouvement vibratoire d'un milieu hypothétique, l'éther 1870 - J.C Maxwell (1831-1879): physicien Ecossais Elabore une théorie permettant d'unifier l'optique et les phénomènes électromagnétiques Dans sa théorie électromagnétique, les ondes lumineuses (visibles ou invisibles) sont constituées d'un champ électrique perpendiculaire un champ magnétique avec des intensités variant périodiquement dans l'espace et dans le temps -2- Rapport de stage Chapitre - Méthode globale de l’arc-en-ciel - La technique globale de l’arc-en-ciel est applicable pour de plus petites gouttelettes que la technique standard parce que cette méthode globale n'est alors pas corrompue par une structure d’ondulation ou structure haute fréquence franges supplémentaires dues l’effet de la forme non sphérique Franges d‘une goutte sphérique Figure 5.25 -Exemple de franges de la goutte non - sphérique 5.7.2 Les limites: La température n’est déterminée qu’indirectement par la mesure de l’indice de réfraction et dépend donc d’une bonne évaluation des variations de cet indice avec la température En outre la méthode dépend fortement du gradient de température l’intérieur de la goutte La détermination de la distribution d’intensité par les images expérimentales et le logiciel Scion Images peut être entachée d’erreur de mesure en raison de la difficulté qu’il y a choisir la position exacte des premières franges d’Airy sur les images traitées - 79 - Rapport de stage Discussion et conclusion DISCUSSION ET CONCLUSION - 80 - Rapport de stage Discussion et conclusion Dans une première partie, essentiellement bibliographique, quelques méthodes récentes de mesure des propriétés des gouttelettes d’un spray par différentes techniques laser ont été présentées Après avoir fait ressortir l’intérêt général des méthodes optiques pour l’étude des sprays chaque méthode a été décrite En fait, la vitesse et le diamètre des gouttes peuvent être mesurés par la méthode de LDV et de PDA respectivement tandis que la température des gouttes peut être déduite par la méthode FIL Cependant, un nouveau procédé de mesure de la taille et de la température des gouttes semble prometteur Il repose sur l’étude de la lumière dispersée par les gouttelettes Celle ci donne une figure de franges d’interférence qui constitue un arc-en-ciel monochromatique La taille des gouttes peut être évaluée partir de l’espacement des deux premiers maximums de la distribution de lumière Ensuite, l’indice de réfraction est déduit de la position de la première frange de l’arc-en-ciel et la température de la goutte lui est directement reliée Ce procédé s’est développé en étapes :La méthode standard de l’arc-en-ciel proposée par N Roth et al en 1988 et la méthode globale de l’arc-en-ciel par Van Beeck et al en 1999 Ces deux méthodes sont alors spécialement approfondies Toutes les deux permettent d’estimer le diamètre et la température des gouttes en accord avec la théorie d’Airy et elles ont pu être testées par des essais expérimentaux au laboratoire Toutefois, la première méthode de mesure de ces paramètres est rendue imprécise du fait, d’une part, de la superposition d ‘une structure d’ondulation sur les franges d’interférence et, d’autre part par l’effet de la non - sphéricité éventuelle des gouttes Le diamètre et la température calculés par cette méthode « Standard » sont relatifs la goutte individuelle La valeur moyenne de ces paramètres pour l’ensemble des gouttes d’un spray peut être calculée par la deuxième méthode dite « Globale » Dans ce cas les structures d’interférence haute fréquence créées par chaque goutte s’annihilent dés lors qu’on observe des écarts de taille de plus de μm sur le diamètre des gouttes du spray En outre les problèmes liés aux effets non – sphéricité des gouttes s’atténuent pour la même raison Dans une seconde phase la méthode globale a été utilisée pour mesurer expérimentalement le diamètre et la température de gouttelettes dans trois configurations Les diamètres sont mesures sur les gouttes individuelles froides ou chaudes et sur les gouttes d’un spray Les diamètres mesurés varient de 0,116mm 2,05 mm Dans le cas de la goutte chaude la mesure de la température est donnée par l’angle du premier maximum de l’arc-en-ciel après avoir calibré la méthode une température de référence En effet l’angle de dispersion ne peut pas être mesuré directement sur le dispositif expérimental en raison d’un risque trop important d’imprécision On observe en effet que l’angle d’arc-en-ciel a varié de seulement 0,267° degré pour 13°C d’élévation de la température d’eau Nous n’avons pas été en mesure d ‘effectuer une mesure comparative pour évaluer la précision de ces différentes mesures mais Van Beeck et al [73] précise que ces diamètres sont évalués mieux que 3% et la température avec une erreur de l’ordre du degré pour les gouttes de cette taille Même si nous n’avons pas pu réunir toutes les conditions expérimentales pour obtenir une précision de ce niveau il appart néanmoins que la méthode globale de l’arc en ciel constitue un moyen relativement simple mettre en œuvre pour réaliser dans un spray des mesures d’une précision satisfaisante - 81 - Rapport de stage Discussion et conclusion Enfin, on peut rajouter qu’une adaptation du système expérimental de mesure permet une évaluation simultanée de la vitesse des gouttes du spray Pour cela on dispose sur le chemin optique un fil dont l’ombre permet de repérer chaque instant la position de la goutte dans le volume de mesure La méthode de l’arc-en-ciel autorise alors une caractérisation relativement complète du spray - 82 - Stage de DEA Bibliographie BIBLIOGRAPHIE [1] Christian Boisrobert et Tanguy Eric, Cours d’optique Géométrique, Université de Nantes, www.sciences.univ-nantes.fr/physique/enseignment/DeugA/physique1 [2] ESINSA : Cours d’optique Géométrique, Ecole Supérieur d’Ingénieurs de Nice Sophi Antipolis, www.esinsa.unice.fr [3] J P Perez, Optique Géométrique et Ondulatoire, Masson, 1994, ISBN 2-225-84270-1 [4] J Surrel, Optique Instrumentale - Optique de Fourrier, Ellipses, ISBN 2-7298-9609-0, 1996 [5] Didier Vray, Traitement des donnes : de l’acquisition des signaux et images jusqu'à leur interprétation, Creatis INSA de Lyon 502, 2003 [6] J Max, Méthode et techniques de traitement du signal et applications aux mesures physique, Tome 1, 3è édition, Masson, 1981 [7] M Kunt, Traitement numérique des signaux, 3è édition, Dunod, 1981 [8] Joël Surrel, La diffraction, Université Jean-Monnet - 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Ne : Comparé au laser Argon - Ion, ce type a une puissance plus faible et un prix bon marché mais il nécessite aussi un refroidissement par l’eau Ses paramètres sont trouvés dans le Tableau I.1 b - Les lasers solide: • Diode pumped solid state laser (DPSS) : Ce DPSS a hauteur puissance un plus grand nombre de longueur d’onde : 457 nm, 460 nm, 488 nm et 532 nm • Les lasers pulsés ( Laser Nd : YAG et laser rubis ) produisent des impulsions de puissance élevées pour répondre des exigences particulières Le laser Nd YAG produit les pulses lumineux dans l’ infrarouge avec une longueur d’onde de λ = 1064 nm Ce laser a l’ avantage d’un rendement plus élevé et d’une fréquence de pulse plus élevée (jusqu'à 50Hz) comparé au laser rubis Par ailleurs, les caractéristiques des faisceaux laser peuvent être aussi trouvées dans quelque livres tels que: Seigman (1986), Koechner (1992), Bass (1995), Molonni et Everlyn (1998), Czarske (2002), ou H.E.Albrecht et al (2003) Quelques paramètres sont listés au Tableau I.1 [27] Tableau I.1 - Quelques paramètres typiques du laser Types λ (nm) Couleur Les lasers Gaz He - Ne 632,8 rouge UV Ar - Ion 257 (Ar+) 476,5 violet 488 bleu 514,5 vert Les lasers Solid - state : Laser diode 640-690 rouge infrarouge Nd :YAG 1064 532 vert Les Lasers Fibre : 1030-1130 infrarouge Laser fibre Up 635 rouge conversion Largeur de Bande de Gain [GHz] Linewidth /Coherence length [MHz]/[m] Puissance [W] Facteur de qualité de faisceau M² Amplitude Noise [%] 1,6 300/1 0,5.10-3 -0,05 1,0 0,5 4000/0,07 5.10-3 - 20 1,5 100 120 120 100/3