Near-single-cycle laser for driving relativistic plasma mirrors at kHz repetition rate - development and application

Résumé : Les impulsions laser ultrabr?ves nous permettent de suivre en temps r?el les ph?nom?nes ultrarapides au sein de la mati?re ? l??chelle microscopique. C?est pr?cis?ment pour l?invention de la chimie ? l??chelle femtoseconde, ou femtochimie, qu?Ahmed Zewail se vit d?cerner le prix Nobel de chimie en 1999. Depuis les utilisateurs du laser cherchent ? augmenter la r?solution temporelle, c?est-?-dire r?duire la dur?e des impulsions laser. Aujourd?hui, nous savons g?n?rer des flashs lumineux ? l??chelle attoseconde dans le domaine spectral de l?extr?me ultraviolet (XUV) mais l?efficacit? de g?n?ration reste faible et le d?veloppement de sources laser attosecondes intenses constitue un sujet de recherche tr?s actif sur le plan international.Notre groupe au LOA se concentre sur la g?n?ration d?impulsions attoseconde sur miroir plasma en r?gime relativiste. Pour cela, il cherche ? d?velopper une source d?impulsions femtosecondes ? forte cadence et fort contraste et suffisamment ?nerg?tiques pour atteindre des intensit?s relativistes (>> 10^18W/cm2) lorsqu?elles sont fortement focalis?es sur un plasma surdense. Un plasma surdense r?fl?chit la lumi?re incidente et par cons?quent agit comme un miroir qui se d?pla?ant ? vitesse relativiste et qui comprime l?impulsion incidente, produisant ainsi un flash attoseconde par cycle optique. En utilisant des impulsions proches d?un cycle optique, il est donc envisageable de g?n?rer une seule impulsion attoseconde intense pendant l?interaction.Dans la premi?re partie de mon travail de th?se, j?ai r?alis? un compresseur nonlin?aire pour r?duire la dur?e des impulsions issues d?une cha?ne ? double d?rive de fr?quence (10mJ, 25fs, 1kHz) ? phase enveloppe-porteuse (CEP) stabilis?e. En propageant les impulsions du laser ? haute intensit? dans une fibre creuse remplie de gaz rare, j?ai r?ussi ? g?n?rer des impulsions de 1.3 cycle optique avec une puissance cr?te autour de 1TW avec une CEP stabilis?e. Dans un deuxi?me temps, j?ai mis en forme spatialement et temporellement les impulsions issues du compresseur ? fibre pour g?n?rer ? la fois des impulsions attosecondes intenses et des faisceaux d??lectrons ?nerg?tiques sur un miroir plasma ? gradient de densit? contr?l?. Ces exp?riences nous permis, pour la premi?re fois, de mettre en ?vidence la production d?impulsions attosecondes isol?es dans l?XUV, l??mission corr?l?e de faisceaux d??lectrons ?nerg?tiques en r?gime relativiste ainsi qu?un nouveau r?gime d?acc?l?ration d??lectrons ? tr?s long gradient plasma.
Type de document :
Thèse
Optics [physics.optics]. Université Paris-Saclay, 2017. English. 〈NNT : 2017SACLX116〉
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Soumis le : samedi 2 juin 2018 - 01:08:17
Dernière modification le : mardi 13 novembre 2018 - 17:11:58
Document(s) archivé(s) le : lundi 3 septembre 2018 - 15:26:18

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Frederik Bo?hle. Near-single-cycle laser for driving relativistic plasma mirrors at kHz repetition rate - development and application. Optics [physics.optics]. Université Paris-Saclay, 2017. English. 〈NNT : 2017SACLX116〉. 〈tel-01806334〉

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