Le role des nodules dans l'endommagement laser de miroirs a 1,06 m

par MARC POULINGUE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de MICHEL IGNAT.

Soutenue en 1999

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Des systemes laser de tres haute puissance comme le projet megajoule necessitent des miroirs qui doivent presenter des seuils d'endommagement eleves. L'objectif de cette these est l'etude du role des nodules dans l'endommagement de ces miroirs soumis a une irradiation impulsionnelle intense de laser yag. Les nodules sont des defauts generes au cours du depot des couches minces dielectriques constituant le miroir. Le but est de mieux comprendre les mecanismes d'endommagement afin d'ameliorer le seuil de destruction de ces miroirs. Nous avons developpe une experience unique d'irradiation laser dans un meb pour etudier le comportement de ces nodules in situ. Ces experiences dans le meb ainsi que les irradiations laser montrent que les nodules profonds sont ejectes et que leur taille est un parametre critique pour l'endommagement. La generation de defauts artificiels a partir de particules calibrees a permis de confirmer et demontrer ce resultat. Nous avons aussi etudie le role des defauts au niveau des interfaces par une approche mecanique en effectuant des essais de traction sur des structures miroirs avec et sans defauts artificiels. Ces mesures nous ont permis de determiner une valeur de taille critique de defauts qui s'avere etre aussi la taille critique laser. En resume, les defauts sous irradiation laser sont critiques pour des raisons mecaniques. Pour decrire nos resultats, notamment avec les experiences effectuees avec des particules calibrees de differentes tailles, un modele thermomecanique simple a ete utilise. L'ejection des nodules profonds suggere un couplage particulier entre le laser et le nodule. Nous avons traduit cette particularite avec une transparence partielle du miroir au niveau du nodule. Ce modele met en evidence que la taille critique d'ejection des nodules provient de deux facteurs complementaires. Le premier est relie a la stabilite mecanique du nodule, le second de la decroissance du couplage laser pour les nodules de petites dimensions.


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Informations

  • Détails : 187 p.
  • Annexes : 133 ref.

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