Seeded free-electron laser driven by a compact laser plasma accelerator
Marie Labat
(1)
,
Jurjen Couperus Cabadağ
(2)
,
Amin Ghaith
(1, 2)
,
Arie Irman
(2)
,
Anthony Berlioux
(1)
,
Philippe Berteaud
(1)
,
Frédéric Blache
(1)
,
Stefan Bock
(2)
,
François Bouvet
(1)
,
Fabien Briquez
(1)
,
Yen-Yu Chang
(2)
,
Sébastien Corde
(3)
,
Alexander Debus
(2)
,
Carlos de Oliveira
(1)
,
Jean-Pierre Duval
(1)
,
Yannick Dietrich
(1)
,
Moussa El Ajjouri
(1)
,
Christoph Eisenmann
(2)
,
Julien Gautier
(3)
,
René Gebhardt
(2)
,
Simon Grams
(2)
,
Uwe Helbig
(2)
,
Christian Herbeaux
(1)
,
Nicolas Hubert
(1)
,
Charles Kitegi
(1)
,
Olena Kononenko
(3)
,
Michael Kuntzsch
(2)
,
Maxwell Laberge
(2, 4)
,
Stéphane Lê
(1)
,
Bruno Leluan
(1)
,
Alexandre Loulergue
(1)
,
Victor Malka
(3)
,
Fabrice Marteau
(1)
,
Manh Huy N. Guyen
(1)
,
Driss Oumbarek-Espinos
(1)
,
Richard Pausch
(2)
,
Damien Pereira
(1)
,
Thomas Püschel
(2)
,
Jean-Paul Ricaud
(1)
,
Patrick Rommeluere
(1)
,
Eléonore Roussel
(5)
,
Pascal Rousseau
(3)
,
Susanne Schöbel
(2)
,
Mourad Sebdaoui
(1)
,
Klaus Steiniger
(2)
,
Keihan Tavakoli
(1)
,
Cédric Thaury
(3)
,
Patrick Ufer
(2)
,
Mathieu Valléau
(1)
,
Marc Vandenberghe
(1)
,
José Vétéran
(1)
,
Ulrich Schramm
(2)
,
Marie-Emmanuelle Couprie
(1)
Jurjen Couperus Cabadağ
- Fonction : Auteur
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Amin Ghaith
- Fonction : Auteur
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Arie Irman
- Fonction : Auteur
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Anthony Berlioux
- Fonction : Auteur
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Stefan Bock
- Fonction : Auteur
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Yen-Yu Chang
- Fonction : Auteur
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Sébastien Corde
- Fonction : Auteur
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Alexander Debus
- Fonction : Auteur
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Carlos de Oliveira
- Fonction : Auteur
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Jean-Pierre Duval
- Fonction : Auteur
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Yannick Dietrich
- Fonction : Auteur
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Julien Gautier
- Fonction : Auteur
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Uwe Helbig
- Fonction : Auteur
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Olena Kononenko
- Fonction : Auteur
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Michael Kuntzsch
- Fonction : Auteur
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Maxwell Laberge
- Fonction : Auteur
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Victor Malka
- Fonction : Auteur
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Driss Oumbarek-Espinos
- Fonction : Auteur
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Richard Pausch
- Fonction : Auteur
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Thomas Püschel
- Fonction : Auteur
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Patrick Rommeluere
- Fonction : Auteur
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Eléonore Roussel
- Fonction : Auteur
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Susanne Schöbel
- Fonction : Auteur
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Klaus Steiniger
- Fonction : Auteur
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Cédric Thaury
- Fonction : Auteur
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Patrick Ufer
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Marc Vandenberghe
- Fonction : Auteur
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Ulrich Schramm
- Fonction : Auteur
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Marie-Emmanuelle Couprie
- Fonction : Auteur
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Résumé
Abstract Free-electron lasers generate high-brilliance coherent radiation at wavelengths spanning from the infrared to the X-ray domains. The recent development of short-wavelength seeded free-electron lasers now allows for unprecedented levels of control on longitudinal coherence, opening new scientific avenues such as ultra-fast dynamics on complex systems and X-ray nonlinear optics. Although those devices rely on state-of-the-art large-scale accelerators, advancements on laser-plasma accelerators, which harness gigavolt-per-centimetre accelerating fields, showcase a promising technology as compact drivers for free-electron lasers. Using such footprint-reduced accelerators, exponential amplification of a shot-noise type of radiation in a self-amplified spontaneous emission configuration was recently achieved. However, employing this compact approach for the delivery of temporally coherent pulses in a controlled manner has remained a major challenge. Here we present the experimental demonstration of a laser-plasma accelerator-driven free-electron laser in a seeded configuration, where control over the radiation wavelength is accomplished. Furthermore, the appearance of interference fringes, resulting from the interaction between the phase-locked emitted radiation and the seed, confirms longitudinal coherence. Building on our scientific achievements, we anticipate a navigable pathway to extreme-ultraviolet wavelengths, paving the way towards smaller-scale free-electron lasers, unique tools for a multitude of applications in industry, laboratories and universities.
Fichier principal
Seeded_free-electron_laser_driven_by_a_compact_las.pdf (5.56 Mo)
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Origine : Publication financée par une institution
Licence : CC BY - Paternité
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