Thèse soutenue

Développement de dispositifs de mesure d’impulsions laser ultracourtes pour les longueurs d’onde exotiques.
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Auteur / Autrice : Ester Szmygel
Direction : Edouard HertzAntoine Dubrouil
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 23/06/2021
Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Carnot-Pasteur (Besançon ; Dijon ; 2012-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB) (Dijon)
Jury : Président / Présidente : Olivier Musset
Examinateurs / Examinatrices : Marie Géléoc
Rapporteurs / Rapporteuses : Éric Cormier, Éric Constant

Résumé

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L’évolution des systèmes lasers femtosecondes permet aujourd’hui d’adresser des gammes spectrales allant de l’ultraviolet à l’infrarouge moyen. Les énergies et les intensités atteintes sur ces gammes de longueurs d’onde donnent naissance à de nombreuses applications, pour lesquelles il est primordial de caractériser le champ laser et en particulier la forme temporelle des impulsions utilisées. Cette thèse porte sur le développement de nouvelles méthodes de caractérisation d’impulsions laser femtosecondes pour l’ultraviolet et l’infrarouge moyen.Différentes pistes de travail, couvrant la plupart des techniques reportées dans la littérature, comme les mesures d’autocorrélation, FROG ou encore SPIDER ont été explorées au travers d’effets non linéaires variés. Un autocorrélateur monocoup, exploitant la fluorescence induite par absorption à deux photons, a été développé pour la mesure d’impulsions laser ultra-brèves dans l’UV. Un dispositif FROG, basé sur la génération de troisième harmonique en cascade dans un cristal unique offre une mesure monocoup d’une grande sensibilité et simplicité dans la gamme IR. Plusieurs architectures d’autocorrélateur et FROG exploitant la génération d’un réseau d’indice transitoire ont été développées et testées pour des mesures à diverses longueurs d’ondes de l’IR à l’UV. Enfin, une nouvelle variante de SPIDER, avec une applicabilité dans l’UV est également reportée. L’approche originale, basée sur l’effet Doppler rotationnel, permet de produire un cisaillement spectral à la fréquence fondamentale de l’impulsion à caractériser.En plus d’explorer de nouvelles méthodes pour des gammes de longueurs d’onde non standard, ce travail s’intéresse au développement de dispositifs de mesures faciles d’utilisation et s’affranchissant des problématiques d’accord de phase pour les rendre plus polyvalents.