Optimisation de la modulation de phase utilisée pour les lasers de puissance : minimisation de la conversion FM-AM tout en conservant les fonctionnalités d’élargissement spectral nécessaires à la fusion

par Steve Hocquet

Thèse de doctorat en Electronique et Communications

Sous la direction de Yves Jaouën et de Denis Penninckx.

Soutenue en 2009

à Paris, ENST .


  • Résumé

    Dans ce manuscrit, nous abordons la problématique des modulations de phase sur les lasers de puissance (comme le Laser MégaJoule, projet développé en France) et de leur impact sur différents phénomènes physiques comme la suppression de la diffusion Brillouin stimulée (nécessaire pour éviter l’endommagement des optiques) et le lissage optique qui permet une homogénéisation spatiale des taches focales. Nous abordons de manière approfondie les contreparties des modulations de phase et en particulier la conversion FM-AM qui est source de modulations d’intensité non désirées et de perte d’énergie. Nous donnons une modélisation qui se veut complète des phénomènes générant de la conversion FM-AM sur une chaîne de laser de puissance. Nous étudions théoriquement et expérimentalement les deux méthodes permettant de réduire la conversion FM-AM à distorsion spectrale donnée : la compensation des fonctions de transfert et la modification du signal de modulation de phase pour le rendre moins sensible aux effets de distorsions spectrales. Concernant la seconde voie d’exploration, nous déterminons quelle devrait être la forme du spectre idéal de la modulation de phase et nous donnons une méthode pour s’en approcher. Nous montrons la faisabilité pratique d’une telle méthode et nous effectuons différentes expériences pour montrer dans quelles mesures ces solutions peuvent améliorer les performances des lasers de puissance. Nous concluons ce manuscrit de thèse, en proposant des solutions optimisées pour le Laser MégaJoule.

  • Titre traduit

    Phase modulation optimization used for high power lasers : FM-to-AM conversion minimization by keeping the necessary broadening functions to reach ignition


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    In this manuscript, we present the issue of phase modulations for high-power lasers (such as the Laser MegaJoule project developed in France) and their impact on different physical phenomena such as the suppression of stimulated Brillouin scattering (necessary to avoid optical damage) and optical smoothing that allows spatial homogenization of focal spots. We present the drawbacks of phase modulations, particularly the FM-to-AM conversion that is a source of unwanted intensity modulations and energy loss. We model FM-to-AM conversion depending on the origins of the spectral distorsions in high-power lasers. We study experimentally and theoretically both methods to reduce FM-to-AM conversion for a given spectral distortion: transfer function compensation and modification of the phase modulation signal to make it less sensitive to the effects of spectral distortions. For the second method, we determine the ideal shape of the phase modulation spectra and we give a way to approach it. We show the practical feasibility of this method and we experimentally assess thel improvement of the laser performance. We conclude this manuscript by giving optimized solutions for the Laser MegaJoule.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (227 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 82 réf. bibliogr. Résumé en français et en anglais

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  • Bibliothèque : Télécom ParisTech. Bibliothèque scientifique et technique.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 3.451 HOCQ
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