Etude des proprietes optiques des lasers x-uv. Application a l'interferometrie par bi-miroir de fresnel

Study of x-ray laser optical properties. Application to interferometry by means of a fresnel bi-mirror

• Auteur / Autrice : François Albert
• Direction : Gérard Jamelot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Cette these presente les resultats sur les proprietes optiques des lasers x-uv collisionnels a ions neonoides emettant dans la region de 20 nm. Nous decrivons les conditions de realisation d'un laser x-uv dans un plasma amplificateur, dense, cree par l'impact d'une impulsion infrarouge sur une cible massive. Cette description est declinee en fonction des deux durees de pompage utilisees (600 ps - 130 ps). Le milieu amplificateur est brievement decrit en termes de physique atomique. Son influence sur les proprietes de propagation du rayonnement dans le plasma est abordee. Enfin le role de la demi-cavite, essentielle dans le cas du pompage en 600 ps, est presente. Nous abordons par la suite les proprietes optiques de ce type de laser par un rappel des mesures deja effectuees sur le nombre de photons, la divergence, l'angle de refraction et la coherence temporelle. Ces resultats sont completes par un descriptif sur le comportement en bilobe du faisceau, en double passage, en fonction du reglage de la demi-cavite. Ensuite, un rappel sur les bases de la theorie de la diffraction nous permet d'introduire la technique de mesure de la coherence transverse par diffraction. Les resultats experimentaux mettent en evidence une variation, dans la section du laser x-uv, de la largeur de coherence totale mesuree. Ceci nous permet de determiner la largeur de coherence propre que genere le milieu amplificateur en enlevant la contribution de la coherence de propagation. A titre comparatif nous presentons des resultats preliminaires de mesure de la largeur de coherence du laser a fer neonoide a 25,5 nm pompe par impulsion de 130 ps. Nous voyons enfin la mise en uvre d'experiences d'interferometrie par division de front d'onde a l'aide d'un bi-miroir de fresnel ou nous exploitons la coherence de propagation. Une premiere experience montre qu'une resolution de /20 peut etre aisement atteinte. L'application de cette technique a la mesure de la deformation d'une surface de niobum soumise a un champ electrique intense ( 50 mv/m) permet de mettre en evidence des changements nanometriques de forme de la surface.