Vers l'élaboration d'un matériau holographique de dimension centimétrique pour l'enregistrement de réseaux de phase en volume à pas variable (réseaux de Bragg chirpés) : Application à l'étirement d'impulsions laser ultra-courtes.
Résumé
Since its first experimental realization by Theodore Maiman in 1960, the laser operated in pulsed mode. Even if the powers in play at that time were very low, the brightness of this source have vied with one million suns. Thus, it was easy to see the importance of being able to place a fraction of light energy in pulses of duration as short as possible. With amplification technique to frequency drift, exploration system of stretching and compression begins. Despite a variety of solutions for stretchers and compressors, the system will completely dominate Treacy architectures lasers due to its high level of damage to critical applications of very high energy. However, this solution is far from easy to implement and the system is associated with many defects. The cost of the optics (diffraction gratings and optical reflective triplet Öffner) is very high due to large dimensions and surface qualities necessary to obtain 20-fs pulse. It is in this context that this thesis. The system of stretching and compression have been clearly identified technological obstacles to the development of femtosecond lasers in both the scientific, industrial. To this end, we conducted a study for the realization of a compact stretcher system using fiber Bragg gratings with variable recorded using holographic methods, offering a technological breakthrough. To achieve this stretcher a new holographic material has been developed and implemented for the realization of a component test. Its use in a conventional amplification chain leads to a clear demonstration of feasibility of such a system.
Dès sa première réalisation expérimentale par Théodore Maiman en 1960, le laser a fonctionné en régime impulsionnel. Même si les puissances mises en jeu à cette époque étaient très faibles, la brillance de cette source rivalisait déjà avec un million de soleils. De ce fait, il était facile de voir l'intérêt de pouvoir placer une fraction d'énergie lumineuse dans des impulsions de durée les plus courtes possibles. Avec la technique d'amplification à dérive de fréquence, l'exploration des système d'étirement et de compression commence. Malgré une diversité de solutions pour les étireurs et les compresseurs, le système de Treacy va dominer complètement les architectures lasers en raison de son très haut niveau de dommage essentiel pour les applications de très haute énergie. Pourtant, cette solution est loin d'être facile à mettre en oeuvre et le système est associé à de nombreux défauts. Le coût des optiques (réseaux de diffraction et optiques réflectrices du triplet de Öffner) est très élevé en raison des très grandes dimensions et des qualités de surface nécessaires pour l'obtention d'impulsion de 20-fs. C'est dans ce contexte que s'inscrit cette thèse. Les systèmes d'étirement et de compression ont été clairement identifiés comme verrous technologiques pour le développement des lasers femtosecondes tant dans le cadre scientifique, qu'industriel. A cet effet, nous avons mené une étude pour la réalisation d'un système étireur compact utilisant des réseaux de Bragg à pas variable enregistrés via des méthodes holographiques, proposant une rupture technologique. Pour la réalisation de cet étireur un nouveau matériau holographique a été développé et mis en oeuvre pour la réalisation d'un composant de test. Son utilisation dans une chaîne d'amplification classique conduit à une démonstration de faisabilité claire d'un tel système.