Génération d’harmoniques d’ordres élevés sur miroir plasma

Lorsqu’un faisceau laser intense est focalisé sur une cible solide, la cible est rapidement ionisée et un plasma se forme à sa surface. Le plasma se comporte alors comme un miroir pour le laser. Pour des intensités supérieures à quelques 1015 Wcm-2, cette réflexion peut être accompagnée par la génération d’harmoniques d’ordres élevés du laser. Parce qu’il peut supporter des éclairements arbitrairement grands, un tel miroir plasma est une alternative prometteuse à la génération d’harmoniques dans les gaz, pour obtenir des impulsions attosecondes avec un nombre de photon et des énergies de photon très élevées. Ainsi cette source pourrait trouver de nombreuses applications en physique attoseconde. Par ailleurs, l’analyse des propriétés des harmoniques générées sur miroir plasma est une source d’information particulièrement riche sur l’interaction laser-plasma à très haut éclairement. De ce point de vue, l’étude de ce phénomène présente donc également un intérêt fondamental. Lors de cet exposé, je montrerai que deux mécanismes peuvent contribuer à la génération d’harmoniques : – Le miroir oscillant relativiste, un processus où le champ réfléchi subit une modulation périodique de sa phase imposée par les oscillations de la surface du miroir plasma. – L’émission cohérente de sillage, un processus où des ondes électroniques excitées dans la partie sur-critique du plasma par des jets d’électrons périodiques sont converties en ondes électromagnétiques. Après une introduction sur l’interaction laser – miroir plasma, je présenterai les principes et les particularités de ces deux mécanismes. Enfin je montrerai, en analysant la dynamique électronique du plasma, comment une phase intrinsèque à l’émission cohérente de sillage influe sur les propriétés de faisceau émis.