Amélioration des expériences à hautes énergies et ultra-rapides
Les expériences de physique moderne étudiant de nouveaux territoires scientifiques, tels que l'accélération des particules ou la physique nucléaire, dépendent amplement des impulsions ultra haute densité. Malgré les récents progrès en matière de technologie laser, l'émission spontanée amplifiée de piédestaux et de pré-impulsions génèrent des imperfections dans le profil temporel des impulsions. Pour résoudre ce problème, le projet SHARP s'est concentré sur le développement de nouvelles méthodes et de nouveaux outils afin d'obtenir un contraste temporel optimal lors de l'interaction laser-matière. Dans ce contexte, les effets associés non-linéaires peuvent se traduire par une réduction importante de l'émission spontanée associée liée à l'impulsion ultra-rapide (femtoseconde). L'un des principaux résultats du projet consiste en une amplification directe des impulsions laser femtosecondes hautes énergies dans le visible par un laser au fluorure de xénon (FXe) (C-A). L'appareil photolytique compact affiche un indice de réfraction faible, non-linéaire, permettant une amplification directe sans étirement de l'impulsion. De plus, il peut également délivrer des impulsions hautes énergies et ultra-rapides dans la zone bleu-vert du spectre. En raison du faible gain de signaux et d'un rayonnement possédant une durée de vie relativement longue (100ns), le milieu photolytique gazeux de fluorure de xénon engendre un niveau faible d'émission spontanée amplifiée. En outre, le milieu présente une amplification importante de la bande passante avec une assez bonne fluence de saturation. Ces capacités en font l'appareil idéal pour une utilisation dans le développement de lasers de très haute énergie (pouvant aller jusqu'au petawatt). La conception minimaliste du système permet de réaliser des économies de coût lors de la production. D'autre part, sa conception limite l'émergence de pré-impulsions, permettant une minimisation des pertes d'énergie. L'appareil est, par conséquent, parfaitement adapté pour obtenir un contraste élevé et des impulsions femtosecondes haute puissance. Il peut également être utilisé avec des installations de laboratoires ultra rapides multi-terawatts ou même petawatt. Parmi les exemples d'expériences de physique des champs élevés, citons les expériences de diagnostic du plasma dense résolu en temps, la génération de plasma laser et de sources de rayons X, l'ignition de réactions photonucléaires, l'accélération de particules ou l'étude du régime relativiste des interactions radiations-matière.
