New génération of petawatt laser.
Correction des phases spectrale et temporelle pour les lasers ultra-intenses.
Résumé
The production of ultra-short pulses and ultra-intense of great interest exploration of the physics of laser-matter interaction. Recent development years oscillator generating pulses shorter and shorter combined with technique of chirped amplification yielded powers of few hundred terawatt. The next generation of power line should produce pulses with a power order of tens of petawatts. Such channel could penetrate the Laser Integration Line (LIL) at CESTA in Bordeaux. The PW laser sizing study in the LIL has shown the need to correct the phases spectral and temporal. The objective of this thesis is the correction of the spectral phase using a modulator temporal phase for pulses of relatively low spectral width (a few nanometers) centered around 1.053 mu.m and temporally highly stretched. Specificity pulses required a particular work of adapting the methods of absolute measurement and spectral phase modulation. Controlling the spectral phase of pulses allows Indeed not only the correction of phase defects to compress the pulse frequency drift but also the temporal form of these pulses. Setting instead of the analogy between the temporal and spatial domains has given all the achievements of space to analyze the pulse spectral phase. We also formal correspondence of the phase modulation between the time domain and the spectral range for highly stretched pulses, using Theorem phase stationary. We present in this manuscript, the experimental results of measurements of spectral phase and spectral phase correction. An extension to the correction of the temporal phase is proposed: the correction effects Nonlinear directly in the time domain (using the phase modulator time). We present results of numerical simulations of the correction time phase to improve performance by a factor of three power LIL facility of the type.
La production d'impulsions ultra-courtes et ultra-intenses présente un grand intérêt pour l'exploration de la physique de l'interaction laser-matière. Le développement ces dernières années d'oscillateurs engendrant des impulsions de plus en plus courtes combinées à une technique de l'amplification à dérive de fréquence a permis d'obtenir des puissances de quelques centaines de térawatts. La prochaine génération de chaîne de puissance devrait produire des impulsions ayant une puissance de l'ordre de la dizaine de pétawatts. Une telle chaîne pourrait s'implanter sur la Ligne d'Intégration Laser (LIL) au CESTA à Bordeaux. Le dimensionnement du laser PW en étude sur la LIL a montré la nécessité de corriger les phases spectrale et temporelle. L'objectif de la thèse est la correction de la phase spectrale en utilisant un modulateur de phase temporelle pour des impulsions de relativement faible largeur spectrale (quelques nanomètres) centrées autour de 1,053 µm et fortement étirées temporellement. La spécificité des impulsions a nécessité un travail particulier d'adaptation des méthodes de mesure absolue et de modulation de phase spectrale. La maîtrise de la phase spectrale des impulsions permet en effet non seulement la correction des défauts de phase pour comprimer les impulsions à dérive de fréquence mais aussi la mise en forme temporelle de ces impulsions. La mise en place de l'analogie entre les domaines temporel et spatial a permis de bénéficier de tout l'acquis du domaine spatial pour analyser la phase spectrale de l'impulsion. Nous avons aussi formalisé la correspondance de la modulation de la phase entre le domaine temporel et le domaine spectral pour des impulsions fortement étirées, en utilisant le théorème de la phase stationnaire. Nous présentons dans ce manuscrit les résultats expérimentaux de mesures de la phase spectrale et de la correction de la phase spectrale. Une extension à la correction de la phase temporelle est proposée : la correction des effets non linéaires directement dans le domaine temporel (en utilisant le modulateur de phase temporelle). Nous présentons les résultats des simulations numériques de la correction de la phase temporelle permettant d'améliorer les performances d'un facteur trois en puissance sur une installation du type LIL.
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