Une modelisation analytique de la reflectivite d'un faisceau laser lisse temporellement : instabilites parametriques de retrodiffusion et modeles de points chauds independants

par LAURENT DIVOL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de PHILIPPE MOUNAIX.

Soutenue en 1999

à l'ECOLE POLYTECHNIQUE .

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  • Résumé

    Cette these s'inscrit dans le cadre des projets de grands lasers megajoules (lmj en france et nif aux etats-unis) pour la fusion par confinement inertiel. Dans un schema d'attaque indirecte, les faisceaux laser doivent traverser 1 cm de plasma sous-dense avant d'atteindre les parois de la cavite. Les conditions sont alors reunies pour que se developpent les instabilites parametriques brillouin ou raman, qui provoquent une retrodiffusion anormale, source d'une importante perte d'energie. Ce travail s'attache a decrire l'effet moderateur du lissage spatio-temporel du faisceau laser incident sur la retrodiffusion. Nous commencons par caracteriser le plasma rencontre, a partir de simulations hydrodynamiques, puis la repartition en intensite du faisceau lisse, la majeure partie de la puissance incidente etant localisee dans de nombreuses sur-intensites locales, les points chauds. On developpe ensuite un modele de points chauds independants qui, connaissant la forme generique d'un point chaud, decrit la croissance transitoire des instabilites parametriques de retrodiffusion en son sein, et permet d'obtenir une estimation de la reflectivite totale en moyennant sur la distribution en intensite de ces points chauds. Ces calculs sont finalement compares a quelques simulations numeriques. On retiendra que les effets de diffraction 3d peuvent reduire fortement la croissance des instabilites, ce phenomene etant amplifie par la forme oblongue des points chauds. Par ailleurs, en particulier pour l'instabilite de retrodiffusion brillouin, le faible temps de coherence (qq ps) obtenu par lissage optique peut stopper la croissance de l'instabilite avant l'obtention d'un etat sature, et ce meme si le taux de croissance instantane de celle-ci est superieur a l'inverse du temps de coherence du faisceau laser. Ainsi, on a montre que le lissage spatio-temporel peut reduire directement la reflectivite des faisceaux lasers incidents, ce qui limite les pertes d'energie utile dans un schema d'attaque indirecte.


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Informations

  • Détails : 145 p.
  • Annexes : 58 ref.

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