Le Laser à Électrons Libres (LEL) est une source de rayonnement intense couvrant une gamme spectrale allant de l’infrarouge aux rayons X. Le milieu amplificateur d’un LEL est constitué d’électrons relativistes produits par un accélérateur circulaire (anneau) ou linéaire (LINAC) et l’émission spontanée est obtenue par rayonnement synchrotron des particules chargées dans un champ magnétique périodique créé par un onduleur. En configuration injectée et simple passage, le processus d’amplification du LEL est initialisé à partir d’une source externe et la saturation est atteinte en un seul passage des électrons dans l’onduleur. Cette configuration permet l’obtention d’une source cohérente temporellement et spatialement au-delà de l’UV.
Deux exemples de LELs injectés seront présentés. Le LEL d’UVSOR-II (Okazaki, Japon) a été injecté par un laser Ti:Sa (800 nm, 130 fs, 10 kHz, 2.5 mJ) permettant ainsi de générer un rayonnement à 400, 266 et 200 nm. Nous avons effectué des études d’optimisation (en fonction des paramètres du laser injecté et du faisceau d’électrons), et de caractérisation du rayonnement du LEL injecté : mesure de la cohérence spatiale, de la structure spectrale, et du front d’onde.
Le LEL de SPARC (Frascati, Italie), prévu pour le printemps 2008, sera injecté par les harmoniques non linéaires 3, 5 et 7 d’un laser Ti :Sa (800 nm, 130 fs, 10 Hz, 2.5 mJ). L’enceinte prévue à cet effet a été conçue et réalisée au SPAM. Cette installation nous permettra de poursuivre la caractérisation des LELs injectés en régime de fort gain, et de valider plusieurs propositions originales encore non démontrées visant à réduire la longueur d’onde d’émission.
DRECAM/SPAM / Groupe Attophysique