Diagnostics spatiaux, temporels et spatio-temporels disponibles sur UHI 100
La Physique UHI nécessitant l’utilisation d’éclairements très élevés éventuellement mis en forme dans le domaine spatial, temporel ou spatio-temporel, des efforts importants ont été réalisés depuis de nombreuses années pour disposer de diagnostics (commerciaux ou développés en interne ou en collaboration avec d’autres laboratoires ou start-up (Fastlite, SourceLab, Amplitude Technologies,…)).
On notera que certains diagnostics ont été intégrés dans des boucles de retroaction, pour optimiser l’éclairement ou faire de la mise en forme de faisceau, que ce soit dans le domaine spatial (mesureur de front d’onde + miroir déformable), temporel (mesure de l’amplitude et de la phase spectrale + Dazzler) ou spatio-temporel.
Lire la suite
1 – Dans le domaine spatial, deux types de mesureurs de front d’onde sont utilisés sur la plateforme: des systèmes de type Shack-Hartmann (Imagine Optic) et un système basé sur l’interférométrie quadrilatérale (Publication 1, publication 2). Les premiers sont au nombre de deux et chacun lié à un miroir déformable et utilisés dans des boucles de rétro-action pour la minimisation des aberrations géométriques du laser.
Senseur de front d’onde (HASO – Imagine Optics) Principe de la mesure du front d’onde
Principe du miroir déformable
2 – La caractérisation temporelle a été un domaine d’activité important du laboratoire avec des collaborations (avec le LOA et Fastlite en particulier) sur des systèmes basés sur l’interférométrie spectrale à décalage (SPIDER) et l’interférométrie spectrale auto-référencée (SRSI/Wizzler). La première boucle de rétroaction (SPIDER/Dazzler) pour la correction ou la mise en forme de l’amplitude et de la phase spectrale a été réalisée en 2003 (CEA/Fastlite). Actuellement nous disposons de systèmes Wizzler et SPIDER pour la caractérisation du laser UHI100.
Schéma de principe d’un SPIDER
Wizzler (SRSI) de la société Fastlite SPIDER de la société APE
3 – La caractérisation et la mise en forme spatio-temporelle a été l’étape suivante dans la R&D sur la plateforme UHI100. Les deux méthodes développées au laboratoire (TERMITES, INSIGHT), et basée sur l’interférométrie de Fourier résolue spatialement, permettent de déterminer complétement le champ électrique (à partir de plusieurs mesures). Les études ont donné lieu à des brevets (CEA/AT, CEA/SourceLab). La méthode Insight a donné lieu à une famille de produits commercialisés par la société SourceLab. Le dernier système développé (CEA/SL) pour les lasers de très haute intensité à faible taux de répétition est basé sur l’utilisation d’un interféromètre à polarisation et sur un traitement du signal (sub-sampling). Il permet de réaliser des mesures avec un nombre très réduits de points de mesure par rapport à un système standard.
Modèle Insight Standard Modèle Insight “Few Shots”
4 – Le positionnement global des différents diagnostics est donné sur la figure suivante :
