Développement de traitements multidiélectriques pour les lasers de haute puissance à impulsions femtosecondes - ENSTA Paris - École nationale supérieure de techniques avancées Paris Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2015

Multidielectrics coatings improvement for high power lasers with femtosecond pulses

Développement de traitements multidiélectriques pour les lasers de haute puissance à impulsions femtosecondes

Adrien Hervy
ILM

Résumé

The peak power handling capability of ultra-short pulse lasers is a main concern for new facilities, like those for the European ELI project (Extreme Light Infrastructure) which aims at providing worldwide scientists the possibility to study matter at unexplored energetic levels. In these last generation laser systems, the characteristics of the beam become extreme as it get closer to the experimental chamber: diameter enlarged to a tenth of centimeters, duration reduced to a few femtoseconds, energy amplified up to hundred joules, etc. The last components of the laser chain require very tight optical performances with the highest laser-induced damage threshold in order to durably propagate the beam while keeping its properties (intensity, spectrum, duration, wave front, etc). Some of these components, like mirrors, are designed from dielectric materials deposited with evaporative process under vacuum. This work is a study of the laser resistance of thin film materials in order to design and manufacture mirrors compatibles with the propagation of high peak power laser beams.
L'Europe et sa communauté scientifique développent et construisent des lasers de ultra-haute puissance uniques au monde, notamment au travers du projet ELI (Extreme Light Infrastructure). Cette nouvelle génération de lasers à impulsions ultra-brèves permettra aux chercheurs du monde entier d'étudier la matière dans des domaines énergétiques et temporels encore inexplorés. Dans de tels systèmes lasers, plus le faisceau se rapproche de la chambre d'expérience, dans laquelle il est focalisé sur une cible, plus ses caractéristiques deviennent extrêmes : son diamètre est élargi jusqu'à plusieurs dizaines de centimètres, sa durée est réduite à quelques femtosecondes, son énergie est amplifiée au-delà d'une centaine de joules, etc. Les derniers composants optiques de la chaîne laser doivent être conçus pour permettre la propagation durable du faisceau en conservant l’ensemble de ses caractéristiques (intensité, spectre, durée, front d’onde, etc). C’est pourquoi ils requièrent des performances optiques remarquables associées à une résistance au flux laser maximale. Certains de ces composants, comme les miroirs, sont conçus à partir d’empilements de matériaux diélectriques déposés par procédé d’évaporation sous vide. Au cours de ces travaux, la résistance au flux laser de ces matériaux en couches minces a été étudiée pour aboutir au design et à la production de miroirs compatibles avec le transport des faisceaux à haute puissance crête.
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tel-01396052 , version 1 (13-11-2016)

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  • HAL Id : tel-01396052 , version 1

Citer

Adrien Hervy. Développement de traitements multidiélectriques pour les lasers de haute puissance à impulsions femtosecondes. Optique [physics.optics]. Ecole polytechnique, Palaiseau, France, 2015. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01396052⟩
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