Amelioration des performances des chaines lasers solides utilisant l'amplification a derive de frequence : nouveaux reseaux de diffraction a haute tenue au flux et mise en forme programmable de faisceaux lasers par modulation de la phase spatiale

par BENOIT WATTELLIER

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de CHRISTIAN SAUTERET.

Soutenue en 2001

à l'ECOLE POLYTECHNIQUE .

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  • Résumé

    Ce memoire de these porte sur l'amelioration des performances des lasers de puissance. Cette optimisation a d'abord porte sur l'amelioration du composant le plus sensible d'une installation laser utilisant l'amplification a derive de frequence (chaine 100tw au luli), a savoir le reseau du compresseur soumis a l'eclairement le plus eleve. Dans une seconde periode, des techniques de correction de front d'onde ont ete experimentee d'une part pour ameliorer la focalisation des faisceaux, d'autre part pour controler la repartition spatiale de l'energie dans le volume focal. Deux nouvelles techniques pour la production de reseaux de diffraction ont ete testees experimentalement, l'accent etant porte sur la tenue au flux laser et l'efficacite de diffraction. Il s'agit de miroirs dielectriques dont la couche superieure est gravee ou des reseaux holographiques en volume. L'etude de la tenue au flux laser a ete effectuee par deux methodes directe et statistique. L'efficacite de diffraction maximale atteinte est de 98 % (96 % sur toute la surface du reseau) et la tenue au flux est deux fois superieure a celle des composants classiques, recouverts d'or. La deuxieme partie de ce memoire concerne la mise en forme spatiale des faisceaux lasers au foyer des systemes de focalisation. Ceci concerne aussi bien la correction de front d'onde dont le but est de concentrer au maximum l'energie laser que la mise en forme programmable de taches focales par modulation de la phase spatiale en champ proche. Deux systemes de correction (un miroir deformable et une valve electro-optique a cristaux liquides) sont etudies et compares a partir de leur installation sur les deux chaines de puissance du luli. Une amelioration d'un facteur 5 sur l'intensite crete sur cible a pu etre demontree. Enfin, l'utilisation de la valve electro optique comme lame de phase programmable de haute resolution a permis de mettre en forme des taches focales et d'obtenir des lignes focales ou des anneaux.

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Informations

  • Détails : 220 p.
  • Annexes : 128 ref.

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  • Bibliothèque : École polytechnique. Bibliothèque Centrale.
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