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Jullien, Aurélie (2006) Génération d'impulsions laser ultra-brèves et ultra-intenses à contraste temporel élevé. Doctorat Physique, ENSTA / EP / LOA - Laboratoire d'Optique Appliquée UMR 7639, EP/X.
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Résumé
Ce travail de thèse a porté sur la conception et la caractérisation d'un dispositif efficace pour l'amélioration du contraste d'impulsions laser femtosecondes ultra-intenses. La notion de contraste désigne le rapport d'intensité entre l'impulsion proprement dite et son piédestal, de durée nanoseconde. Ce piédestal est constitué par l'émission spontanée amplifiée (ASE pour Amplified Spontaneous Emission), inhérent au mécanisme d'amplification laser et particulièrement néfaste pour les interactions laser-matière sur cible solide.
Le travail présenté consiste en l'étude théorique et expérimentale d'un filtre temporel basé sur un effet non linéaire du troisième ordre, agissant sur la polarisation de l'impulsion. Nous avons étudié plusieurs déclinaisons de ce principe. Le dispositif finalement retenu repose sur la génération d'une onde polarisée orthogonalement (XPW) dans des matériaux cristallins dont la susceptibilité non linéaire d'ordre trois est anisotrope. Ce filtre non linéaire a été testé sur différents systèmes femtosecondes et permet l'amélioration du contraste sur plusieurs ordres de grandeur, comme le confirment les mesures de profils temporels sur une grande dynamique réalisées après filtrage. Nous avons également conçu un dispositif pour optimiser l'efficacité de conversion du processus non linéaire, c'est-à-dire la transmission du filtre. Cette méthode consiste à générer des interférences constructives entre les signaux XPW émis dans des cristaux distincts. Dans ces conditions, l'efficacité de transmission théorique (supérieure à 20%) est atteinte expérimentalement et dans le même temps la stabilité du système est assurée. Nous avons enfin démontré que le filtre préserve, voire améliore, les qualités spectrales et spatiales de l'impulsion.
Ces résultats sont donc particulièrement prometteurs et permettent d'envisager l'implémentation définitive du filtre dans les systèmes femtosecondes.
| Type d'EPrint: | Thèse (Doctorat) |
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| Directeur de Mémoire: | Chériaux, Gilles |
| Date: | Mars 2006 |
| Jury de Mémoire: | Etchepare, Jean et Falcoz, Franck et Kieffer, Jean-Claude et Reitze, David et Segonds, Patricia |
| Ecole Doctorale: | ED 447 ECOLE DOCTORALE DE L'ECOLE POLYTECHNIQUE |
| Discipline: | Physique |
| Fonds: | EP/X ENSTA |
| Institution: | EP/X |
| Laboratoire: | ENSTA / EP / LOA - Laboratoire d'Optique Appliquée UMR 7639 |
| Sujets: | 3. Physique, optique |
| Mots-clés libres: | Laser, Femtosecond pulse, Temporal contrast, Amplified spontaneous emission, Nonlinear filter, Third-order nonlinearities, Anisotropy, Cross-Polarized Wave generation, Laser, Impulsions femtoseconde, Contraste temporel, Emission spontanée amplifiée, Filtre non linéaire, Non linéarités d’ordre trois, Anisotropie, Génération de polarisation orthogonale |
| Code ID: | 1756 |
| Déposé par : | Julien Karachehayas |
| Déposé le : | 01 Juin 2006 |
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