L’équipe d’Annie Klisnick de l’Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay (ISMO) développe des techniques de pointe pour la caractérisation spectro temporelle de sources XUV (lasers à plasma, lasers à électrons libres, harmoniques d’ordre élevé…). Dans le cadre du projet OPT2X, le groupe a construit un spectromètre à photoélectrons de type VMI (Velocity Mapping Imager). Dans ce dispositif, l’impulsion XUV à caractériser photoionise les atomes d’un jet de gaz. Les photoélectrons produits sont collectés et focalisés sur une galette de microcanaux. Comme nous pouvons le voir sur la figure, les électrons de même énergie sont focalisés suivant un cercle dont le diamètre dépend de leur énergie cinétique. Plus le cercle est fin, plus la résolution en énergie sera fine. Couplé à un faisceau annexe infrarouge ou terahertz, cet instrument permettra de déterminer le profil temporel des impulsions XUV en plusieurs tirs (« cross-correlation ») ou en un seul tir (« streaking »). Au cours de cette première expérience, le fonctionnement de l’instrument a été caractérisé et la résolution optimisée. L’extrême monochromaticité du laser XUV est ici un avantage.
Remerciements: Tatyana Sinyakova, Amira Gharbi, Cédric Bommes, Denis Cubaynes et Annie Klisnick
W.cm
) et de courte durée (femtoseconde) avec un gaz rare induit une polarisation hautement non-linéaire dans le domaine spectral XUV; les harmoniques d’ordre élevés. En raison des propriétés spécifiques du rayonnement harmonique et de ses applications, cette thématique est particulièrement riche et fertile. La production efficace d’harmoniques d’ordres élevés repose à la fois sur la réponse non-linéaire de l’atome unique et un comportement collectif. Le fil directeur des études présentées dans cette thèse est la compréhension et le contrôle de l’accord de phase ou du quasi accord de phase en présence d’une ionisation substantielle du gaz générateur. Dans ce contexte, nous montrons l’importance de la longueur de cohérence sur l’accord de phase en génération d’harmoniques. Nous étudions sa dépendance en fonction de la focalisation du laser, de la pression mais aussi sa dépendance temporelle liée à l’ionisation, effet que nous avons mis en évidence lorsqu’on a cherché à optimiser une double impulsion harmonique. Le travail de développement, sur la station LASERIX, de la source à double impulsion harmonique générée à partir d’un même milieu gazeux et avec un délai picoseconde variable est présenté. Cette source possède un véritable potentiel d’applications scientifiques, injectée dans un milieu amplificateur plasma qu’on appelle laser XUV, la double impulsion permettra de sonder la réponse temporelle de ce type de milieu. Par ailleurs, des expériences et des simulations menées sur la génération d’harmoniques en propagation guidée visent ainsi à étendre les spectres harmoniques vers les courtes longueurs d’ondes, zone spectrale pour laquelle le laser XUV à plasmas est émis. Ceci donnera l’accès à une source offrant des caractéristiques complémentaires des lasers XUV, sources développées en parallèle sur la station LASERIX.