Extension du pompage des lasers x-uv aux ions nickelloides. Realisation d'un laser a 13. 9 nm. Modelisation de la coherence spatiale des lasers x-uv

par DAVID ROS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Annie Klisnick.

Soutenue en 1998

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    L'excitation collisionnelle d'ions multicharges, produits dans les plasmas chauds et denses crees par des lasers de puissance, permet de realiser de nouvelles sources laser x-uv, d'une brillance exceptionnelle. Cette these est en grande partie consacree a l'etude experimentale des conditions de pompage des ions nickelloides (28 electrons lies) dans ces plasmas, pour realiser un laser emettant autour de 14 nm. Nous montrons que l'utilisation combinee d'une impulsion laser de pompe courte (100 ps), et d'une faible preimpulsion, est une condition necessaire pour obtenir une emission laser intense sur les raies 4d-4p des ions d'etain (z = 50) et d'argent (z = 47) nickelloides, situees respectivement a 11. 923 et 13. 874 nm. Dans les deux cas l'emission laser observee est peu refractee par le plasma et tres collimatee. Nous presentons une etude detaillee des caracteristiques (angulaires, temporelles, coefficient de gain, ) du laser a argent emis a 13. 9 nm. Cette etude constitue la base de futures experiences d'application utilisant ce laser, comme le montrent les premiers interferogrammes que nous avons obtenus. Nous presentons egalement les resultats de deux experiences consacrees a l'etude d'un nouveau schema de pompage, couplant une impulsion longue (sub-ns) et une impulsion ultra-courte (sub-ps), et que nous avons applique aux ions nickelloides. Ce schema permet de generer des gains transitoires tres eleves (entre 15 et 30 cm 1, dans nos experiences). Nous avons mis en evidence, particulierement pour des impulsions de pompe inferieures a 1 ps, la necessite d'utiliser une onde progressive pour chauffer le plasma a la meme vitesse que celle a laquelle les photons stimules s'y propagent et s'y amplifient. Enfin, nous avons contribue a la mise au point d'un code numerique (colax) destine a etudier les proprietes optiques des lasers x-uv, en particulier leur coherence spatiale. Dans le cadre du formalisme de bloch-maxwell, ce code resoud, de maniere couplee, la propagation du champ associe a l'emission laser et l'evolution de la matiere (en particulier sa polarisabilite) dans une hypothese non-adiabatique. Les premiers resultats montrent clairement l'importance du miroir de demi-cavite, permettant un double passage dans le plasma, dans l'augmentation de la coherence spatiale des lasers x-uv.


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Informations

  • Détails : 288 p.
  • Annexes : 344 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014072
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