Etude numerique et experimentale de l'interaction d'une impulsion laser subpicoseconde avec une cible solide

Numerical and experimental study of the interaction of a subpicosecond laser pulse with a solid target

• Auteur / Autrice : FLORENCE FALLIES
• Direction : Jean-Paul Geindre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

L'objectif de ce travail est d'etudier les processus d'absorption et de transport de l'energie laser lors de l'interaction d'une impulsion laser subpicoseconde avec une cible solide. Ces processus sont gouvernes par les caracteristiques spatiales des gradients des parametres du plasma. La tres faible duree de l'impulsion laser permet d'aborder le regime l< (l: longueur caracteristique du gradient de densite du plasma ; : longueur d'onde du laser). Un modele numerique decrivant la propagation de l'onde electromagnetique dans un plasma dont le profil de densite electronique est tres inhomogene et quelconque a ete developpe. Ce modele a ete couple a un code hydrodynamique pour evaluer le depot d'energie laser et la force ponderomotrice dans une large gamme de flux de puissance (10#1#2-10#1#7 w/cm#2). L'etude experimentale a necessite le developpement de diagnostics optiques nouveaux pour caracteriser le plasma produit par l'impulsion subpicoseconde. Des experiences de reflectometrie et d'interferometrie resolues spatiallement et temporellement ont ete realisees. L'experience de reflectometrie est une mesure du taux de reflexion d'un faisceau sonde par le plasma, obtenue en decalant temporellement l'impulsion sonde par rapport a l'impulsion de creation du plasma. L'experience d'interferometrie est une mesure des variations de phase entre deux impulsions sonde, induites par le plasma. Les resultats experimentaux sont en bon accord avec les predictions numeriques. L'experience de reflectometrie a permis de mettre en evidence les mecanismes d'absorption dominants. Les resultats obtenus par la technique d'interferometrie ont montre l'existence d'un gradient de densite tres raide (l 100a50a) en avant de la cible solide