Impulsions laser femtosecondes intenses à contraste élevé dans le bleu-vert par amplification directe dans un milieu gazeux

Abstract

Résumé. Cet article présente la conception d'une chaîne laser femtoseconde TW visible, associant (i) un oscillateur solide Ti :Sa opéréà 950 nm, (ii) un amplificateur optiqueà dérive de fréquence permettant l'amplification du signalà 950 nm au niveau de plusieurs dizaines de mJ, (iii) un système doubleur pour convertir le signalà 475 nm et l'injecter dans le milieu amplificateur XeF (C-A), (iv) un milieu gazeux excimères XeF (C-A) permettant l'amplification directe du signalà 475 nmà plusieurs centaines de mJ et ainsi l'obtention d'impulsions TW visiblesà contrasteélevé.

Chaînes laser intenses à contraste élevé par amplification directe dans un milieu gazeux à excimères*

“…Les résultats expérimentaux en régime à faible signal démontrent la capacité du milieu XeF (C-A) à amplifier des impulsions courtes sans dégrader le spectre, la qualité optique ou le contraste d'une impulsion incidente. Une étude théorique basée sur l'équation de Frantz-Nodvik (densité d'énergie extraite) et l'intégrale de rupture B (préservation de la phase) a ensuite été effectuée afin de déterminer les potentialité du milieu XeF (C-A) pour l'amplification de puissance d'impulsions ultracourtes [3,12]. Nous avons ainsi récemment montré qu'il est possible d'amplifier des impulsions de fluence incidente modérée (1-10 mJ · cm −2 ) jusqu'à environ 50-100 mJ · cm −2 , dans le régime subpicoseconde, sans distorsions de phase significatives.…”

“…Rappelons pour ce dernier point que l'ASE mesurée dans le module XeF(C-A) est inférieure à 1 W · cm −2 et qu'un contraste de ∼ 10 12 est ainsi naturellement accessible après l'amplification de puissance. Pour le premier point, nous avons montré récemment [3,12] • Les figures 5 et 6 montrent qu'il est possible d'obtenir une impulsion pré-amplifiée énergétique (> 50 mJ, × 5 10 7 ) sans altération significative du spectre et de la phase du signal ce qui permet une recompression aisée du signal (57 fs) et de conserver un très bon contraste (environ 10 5 ) avant le doublage de fréquence (figure 6). L'intégrale B (< 0,01) est négligeable.…”