Propagation d'impulsions Térawatts femtosecondes dans l'atmosphère et applications.

• Main Author: Méjean, Guillaume
• Language: FRE
• Published: Université Claude Bernard - Lyon I 2005
• Subjects: [PHYS:PHYS:PHYS_ATOM-PH] Physics/Physics/Atomic Physics; [PHYS:PHYS] Physics/Physics; filaments; LIBS; LIDAR
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011589; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/86/45/PDF/these.pdf

Les impulsions laser ultra-brèves (fs) et ultra-intenses (TW) forment, au cours de leur propagation non-linéaire dans l'atmosphère, des structures auto-guidées, d'une centaine de microns de diamètre, appelées filaments. Ces filaments résultent d'un équilibre dynamique entre l'effet Kerr qui focalise le faisceau et la défocalisation due plasma généré au sein de ceux-ci.<br /><br /> Au cours de mon travail de thèse, nous avons mesuré que le spectre de lumière blanche issue de l'automodulation de phase et de la génération de troisième harmonique s'étend de l'ultra-violet (230 nm) à l'infrarouge (4,5 µm). De même, la propagation dans l'air, sous différentes conditions (pluie, brouillard, turbulence), des faisceaux térawatts femtosecondes a été caractérisée afin de développer des applications atmosphériques.<br /> <br /> Il nous a ainsi été possible de développer le Lidar à lumière blanche pour réaliser des mesures préliminaires d'ozone et d'aérosols simultanément.<br /> <br /> De même, grâce à la propagation fortement non-linéaire du faisceau qui permet de transporter des hautes intensités sur de longue distance, nous avons pu détecter et identifier, à distance, des aérosols biologiques et des cibles solides (LIBS) en induisant in situ des effets non-linéaires.<br /> <br />Enfin, nous avons montré que le déclenchement et le guidage de décharges de haute tension par une impulsion laser femtoseconde sous la pluie reste possible avec une efficacité comparable à l'atmosphère sèche. D'autre part, une configuration à double impulsion laser augmente l'efficacité de déclenchement des décharges. Ces résultats nous rapprochent de la perspective de déclenchement et guidage de foudre par laser.