Development of nanosecond, picosecond and femto- second laser sources and applications

Développement de sources lasers nanosecondes, picosecondes et femtosecondes et applications

Gabriel Amiard Hudebine (1)

1 LOMA - Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine

This two-part thesis focuses on the development of nano and picosecond laser sources and their applications. The first part presents the study, and the realization of a nanosecond laser amplifier chain for the ignition of turboshaft engines. After the repport of the performances and the evolution of this amplifier chain will be presented the results of the tests carried out on a combustion chamber on a test bench at ONERA under low temperatures and low pressures conditions. The second part of this thesis deals with the development of an optical parametric oscillator (OPO) in order to tune in the infrared the wavelength of a pulsed picosecond or femtosecond laser at high cadency and high average power. After presenting the OPO cavity and its performance, we will detail the ability of this OPO to generate compressed femtosecond pulses from pump chirped pulses.

Cette thèse en deux parties porte sur le développement de sources lasers nano et picosecondes et leurs applications. La première partie présente l'étude, et la réalisation d'une chaîne amplificatrice laser nanoseconde pour l'allumage de turbomoteurs. Après avoir présenté les performances et l'évolution de cette chaîne seront présentes les résultats des campagnes d'essais réalisées sur une chambre de combustion sur un banc d'essai à l'ONERA dans des conditions de basses températures et de basses pressions. La deuxième partie de cette thèse traite du développement d'un oscillateur paramétrique optique (OPO) nécessaire pour accorder en longueur d'onde dans l'infrarouge un laser impulsionnel picoseconde ou femtoseconde à haute cadence et forte puissance moyenne. Après avoir présenté la cavité de l'OPO ainsi que ses performances, nous détaillerons la capacité de cet OPO à générer des impulsions femtoseconde comprimées à partir d'impulsions pompe présentant un étirement temporel.

Mots clés: Fibered amplifier; Nanosecond; Laser ignition; ANDi laser; Picosecond; Femtosecond; OPO; PPLN; Self-compressed pulses

Mots clés: Amplificateur fibré; Nanoseconde; Allumage laser; Laser ANDi; Picoseconde; Femtoseconde; OPO; PPLN; Autocompression d'impulsion

Domaines: Autre [cond-mat.other]

Gabriel Amiard Hudebine. Développement de sources lasers nanosecondes, picosecondes et femtosecondes et applications. Autre [cond-mat.other]. Université de Bordeaux, 2019. Français. ⟨NNT : 2019BORD0024⟩. ⟨tel-02275805⟩