Générer des impulsions laser ultra-brèves de très haute intensité : la technique du CPA

Abstract

Il y a un avant et un après l’article publié en 1985 par Donna Strickland et Gérard Mourou [1] faisant la démonstration de l’amplification par dérive de fréquence (CPA pour Chirped pulse amplification). Le présent dossier de Reflets de la physique a pour but de donner une vue d’ensemble de cette technologie et de ses différentes implications. Le principe de l’amplification par dérive de fréquence est d’abord présenté, avec son développement dans le monde des lasers. Ensuite, sont décrites les applications industrielles relatives au micro-usinage et à l’ophtalmologie, qui concernent les intensités moyennes (1013 - 1014 W cm-2). Les applications à la recherche couvrent les intensités plus fortes (1014 - 1018 W cm-2), qui permettent la génération d’impulsions ultra-courtes et de sources nouvelles de photons et de particules, jusqu’à la ultra-haute intensité (1018 - 1022 W cm-2 et au-delà...) et les lasers multipétawatts.

Le magnétisme et l’optique au carrefour de l’électronique de spin ultrarapide

“…Certains de ces lasers peuvent générer des impulsions atteignant la femtoseconde (fs, 10 -15 s), avec une énergie d'impulsion très élevée (de l'ordre du microjoule). Ces hautes densités d'énergie sont atteignables notamment grâce à la technique d'amplification par dérive de fréquence mise au point par le Français Gérard Mourou et la Canadienne Donna Strickland, prix Nobel 2018[3]. En effet, cette méthode permet d'augmenter l'énergie d'une impulsion laser tout en contournant l'endommagement des composants internes du laser qui la limitaient auparavant.…”