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Theses Year : 2012

Attosecond pulses generation from plasma mirrors at very high repetition rate

Génération d'impulsions attosecondes sur miroir plasma à très haute cadence

(1)
1
Antonin Borot
  • Function : Author
  • PersonId : 936890

Abstract

Focusing an intense laser pulse onto a solid surface leads to the almost complete ionisation of matter and the creation of a plasma of near-solid electronic density. Collective charge dynamic of the plasma electrons is then driven by the laser field and can give birth to a train of XUV attosecond pulses. This work aims at demonstrating that plasma dynamics can be driven with attosecond precison by the laser field in order to generate reproducible attosecond XUV pulses. Therfore we built up the first laser-solid interaction setup working at kHz repetition. The first XUV emission being detected, we demontrated the attosecond control of the plasma electron dynamic driven by a few-cycle waveform laser pulse by observing the emission spectrum. Finally, we showed the first generation of a bunch of spatially isolated attosecond pulses from plasma mirror with the attosecond lighthouse technique.
La focalisation d'un laser intense sur une surface solide entraine l'ionisation presque complète du milieu, donnant lieu à la formation d'un plasma de densité plusieurs centaines de fois supérieure à la densité critique. La dynamique collective des électrons du plasma est alors dictée par l'action du champ laser, et peut donner lieu à l'émission d'un train d'impulsions XUV de durée attoseconde. Les motivations de ce travail de thèse sont les suivantes : démontrer que l'on peut, en contrôlant tir à tir la forme exacte du champ électrique du laser, guider de façon reproductible la dynamique des électrons du plasma avec une précision attoseconde, et par conséquent la structure temporelle du train d'impulsions attosecondes généré. Pour réaliser cette expérience, nous avons tout d'abord mis en place un dispositif expérimental d'interaction laser-solide au kHz, dimensionné pour assurer des conditions d'interaction parfaitement reproductible tir à tir. Une fois ce dispositif éprouvé et les premières harmoniques détectées, nous avons ensuite démontré, en observant le spectre de l'émission XUV, le contrôle attoseconde de la dynamique des électrons du plasma en utilisant la source laser de deux cycles optiques stabilisée en phase. Enfin, nous avons observé expérimentalement, par la technique du phare attoseconde, le contrôle spatio-temporel par le champ laser du train d'impulsions attosecondes, donnant notamment lieu à la génération d'un groupe d'impulsions attosecondes isolées spatialement.
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Dates and versions

pastel-00787912 , version 1 (13-02-2013)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00787912 , version 1

Cite

Antonin Borot. Génération d'impulsions attosecondes sur miroir plasma à très haute cadence. Physique des plasmas [physics.plasm-ph]. Ecole Polytechnique X, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00787912⟩
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