Sources laser de forte énergie à base d'YbCaF2
Auteur / Autrice : | Kévin Genevrier |
Direction : | Frédéric Druon |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance le 29/11/2018 |
Etablissement(s) : | Université Paris-Saclay (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Ondes et matière (Orsay, Essonne ; 2015-....) |
Partenaire(s) de recherche : | établissement opérateur d'inscription : Institut d'optique Graduate school (Palaiseau, Essonne ; 1920-....) |
Laboratoire : Laboratoire Charles Fabry / Lasers | |
Jury : | Président / Présidente : Sophie Kazamias |
Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Druon, Patrice Camy, Dimitris Papadopoulos | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Utéza, Vincent Couderc |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Ce travail de thèse a pour but le développement d'une source de pompe pour l'OPCPA nanoseconde qui sera inclus au sein du laser 10 PW Apollon.Dans un premier temps nous présentons les spécificités des systèmes multi-pétawatts et l'intérêt de l'amplification OPCPA pour ce type de systèmes. Le choix du matériau amplificateur Yb:CaF2 pour le développement de la source de pompe OPCPA est alors justifié après exposition de ses caractéristiques. Nous concluons enfin le premier chapitre par le design préliminaire de la source de pompe, design adapté aux spécificités du cristal Yb:CaF2.Dans le deuxième chapitre nous commençons par étudier les effets de lentilles thermiques et de dépolarisation du milieu amplificateur sous forte puissance de pompe et en fonction de la polarisation ou de l'orientation cristalline. Cela permet de valider le choix de l'orientation [111] du cristal amplificateur pour les systèmes de forte puissance. Dans un second temps nous nous attardons sur les céramiques Yb:CaF2 car leur isotropie mécanique présente a priori un intérêt pour les systèmes de forte puissance. Nous étudions les céramiques fabriquées par voie humide et mettons en évidence un fort échauffement limitant leur utilisation. Plusieurs hypothèses quant à cet effet sont alors discutées.Dans le dernier chapitre, nous complétons le design de la pompe par des simulations d'absorption, de gain et d'extraction d'énergie. Nous exposons enfin les résultats expérimentaux obtenus en amplification pour les architectures régénérative et multipassage géométrique, utilisant des cristaux Yb:CaF2 en configuration miroir actif.