en fr Selfguiding of ultrashot pulses in air Autoguidage dans lair dimpulsions ultracourtes Report as inadecuate




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1 ENSTA ParisTech École polytechnique CNRS LOA-ILM - Interaction Laser-Matière ENSTA ParisTech École polytechnique CNRS LOA - Laboratoire d-optique appliquée

Abstract : Nonlinear optics has now evolved into a mature field with the major emphasis on applications. However, with the advent of ultrashort laser pulses of very high peak intensities, a revisit of many classical non-linear effects become necessary. Previously well understood systems are easily driven to an extreme nonlinear regime. our example is the recently observed formation of optical filaments. The dynamic evolution of these intense femtosecond pulses during their propagation through air is investigated in applications of the filament source to the generation of higher harmonics of the fundamental frequency.

Résumé : Nous etudions la filamentation des impulsions initiales typiquement d-un diametre de 8 mm, d-une duree de 120 fs et contenant une energie de 2 mj. Dans la partie numerique de la these, un code de differences finies permet la simulation en prenant en compte la diffraction, l-effet kerr optique dans sa reponse instantanee et non-instantanee ainsi que l-ionisation. D-abord, nous avons reconstitue des predictions theoriques comme l-auto-compression de l-impulsion dans les simulations. Puis nous avons developpe une interpretation de la formation des filaments. La formation d-un filament en fonction de la pression, de l-energie et du diametre a ete eclaircie. Dans la partie experimentale, nous avons pu verifier les proprietes principaux des filaments : le diametre de 400 m, la duree de 70 fs, et l-energie d-environ de 10% de l-impulsion initiale. Deux ameliorations du dispositif experimental sont introduit : un diagnostic de la caracterisation de l-impulsion initiale et une nouvelle geometrie pour generer des filaments. Ces deux ameliorations nous ont permis de stabiliser les fluctuations et transformer les filaments dans une source de lumiere intense de la taille d-une dalle optique. Nous avons etudie la formation des filaments en fonction de la pression et de la nature du gaz. Nous avons enfin utilise les filaments pour la premiere fois pour la generation des harmoniques. Dans une experience d-epreuve, nous avons montre la generation des harmoniques d-ordre eleve jusqu-au 23e ordre. Une deuxieme experience permet de survenir le desaccord de phase du a la dispersion entre frequence fondamentale et d-ordre eleve par un quasi-accord de phase avec une lame de silice montre pour la generation du troisieme harmonique.

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Keywords : optical filament

Mots-clés : impulsions femtosecondes Filamentation laser





Author: Hans Rüdiger Lange -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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