Faits marquants scientifiques 2008

Depuis l'invention du laser on cherche à obtenir des faisceaux de longueur d'onde de plus en plus courte, dans le domaine des rayons X. Une des manières de produire du rayonnement XUV est de focaliser un laser intense dans un milieu matériel. Celui-ci réagit à la très forte sollicitation extérieure de manière non-linéaire, ce qui se traduit par l’émission d’harmoniques d’ordres élevés de la fréquence fondamentale excitatrice.

On  utilise depuis une quinzaine d’années des systèmes atomiques ou moléculaires pour jouer ce rôle de convertisseur de fréquence. C’est la génération d’harmonique dans les gaz (voir le fait marquant du 13 mai 08 : "Des molécules pour contrôler les impulsions lumineuses à l'échelle attoseconde"). Ces harmoniques ont des propriétés temporelles et spatiales particulièrement intéressantes qui se traduisent dans le domaine temporel par la génération de trains d’impulsions attosecondes, et dans le domaine spatial par une excellente cohérence. En un sens, les propriétés de ce rayonnent XUV calquent celles du laser excitateur.

Depuis peu, une autre manière de générer ces fréquences élevées est en plein développement. Il s’agit d’utiliser la surface d’un solide, autrement appelé un "miroir plasma" (voir le fait marquant de septembre 2006 : "Les miroirs plasmas : de la physique des conditions extrêmes aux nouvelles sources de lumières") et d’y focaliser un laser de très haute intensité (>10¹⁷ W/cm2).

G. Lambert^1,2,3, T. Hara^2,4, D. Garzella¹, T. Tanikawa², M. Labat^1,3, B. Carre¹, H. Kitamura^2,4, T. Shintake^2,4, M. Bougeard¹, S. Inoue⁴, Y. Tanaka^2,4, P. Salieres¹, H. Merdji¹, O. Chubar³, O. Gobert¹, K. Tahara², M.-E. Couprie<sup>3

1</sup>Service des Photons, Atomes et Molécules, DSM/DRECAM, CEA-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
²RIKEN SPring-8 Centre, Harima Institute, 1-1-1, Kouto, Sayo-cho, Sayo-gun, Hyogo 679-5148, Japan
³Groupe Magnétisme et Insertion, Synchrotron Soleil, L'Orme des Merisiers, Saint Aubin, 91192 Gif-sur-Yvette, France
⁴XFEL Project Head Office/RIKEN, 1-1-1, Kouto, Sayo-cho, Sayo-gun, Hyogo 679-5148, Japan