Conclusion sur le ltrage du PFC par eet XPW

Concernant la détection et l'identication du couplage simplement en regardant l'intensité spatio-spectrale XPW, le PFC a bien un impact sur les grandeurs observables. Toutefois, celui-ci n'est pas détectable et l'ajout de dispersion spectrale n'a pas d'impact spécique au contraire des deux autres couplages étudiés précédemment. Par contre, un faisceau faiblement divergent rajoute de la courbure spatiale qui aecte les grandeurs observables de manière signicative. Le comportement spatial observé de Zωω(x) et de ω0(x) est quadratique et donc ne peut être confondu avec l'inuence des autres CST sur l'impulsion XPW. Concernant le seuil de détection, il faudra par contre observer Zxx(ω) qui est plus sensible que les autres grandeurs observables. Cela nous permet d'assurer pour ce couplage aussi de maintenir le facteur RI à plus de 99%.

L'utilisation de la courbure spatiale pour la détection du PFC manque de exibilité pour une mesure expérimentale. Toutefois, cela n'est nécessaire que pour les très faibles valeurs de couplage qui ont peu d'impact sur RI et qui sont mesurables par la technique SRSi-ETE comme nous l'avons montré dans la partie précédente.

a) 1 2 3 4 γ_x2ω = 3 γxx= 0 b) c) d) e) γ_x2ω = 3 γxx= 12 f ) g) h) i) γ_x2ω = 3 γ_xx= 12 j) k) l) m)

Figure 3.19: Simulation d'impulsion XPW obtenue avec une impulsion présentant du PFC. b-e) Impulsion avec γxω = 3. f-m) Impulsion avec γxω = 3 et γxx = 12. Les graphiques k et l représentent l'impulsion dans le domaine (k, ω).

Conclusion sur le diagnostic mono-coup de couplages spatio-temporels

par eet XPW

Dans cette partie, j'ai montré théoriquement que CROISSANT pouvait identier et corriger les trois CST principaux en mono-coup en observant le spectre de l'impulsion XPW. Le seuil de détection théorique est excellent puisque pour les 3 couplages seuls, on peut garantir un RI de 0,99. Pour la WFD et la TGDD, j'ai proposé une méthode théorique d'estimation de la valeur du couplage.

Cette technique n'est a priori pas limitée par la durée d'impulsion. En eet, les seuils de dé-tection ont été calculés avec le réseau de diraction donnant la moins bonne résolution spectrale. De plus, l'eet non-linéaire XPW a une bande spectrale très large et est donc essentiellement achromatique. Par contre, la taille maximale du faisceau à mesurer est limitée par la fente du spectro-imageur. Il faudra donc imager les faisceaux de plusieurs dizaines de cm des lasers PW pour les mesurer. Les distorsions apportées par le système d'imagerie devront être alors prises en compte. La gure 3.20 résume la procédure à suivre pour identier le couplage en observant le spectre XPW. Si les couplages sont assez forts, on observe directement les graphiques 3.20b-d et on identie donc directement la distorsion. Le graphique 3.20a est celui que l'on peut observer dans les cas où les couplages sont faibles et leur impact non détectable. Pour cela, la présence de γxx naturelle et l'ajout de γωω permet d'accentuer l'impact des couplages sur le spectre XPW et ainsi d'observer les graphiques 3.20b-d. Si seul le PFC (respectivement la TGDD) est présent sur l'impulsion, le spectre XPW garde une symétrie par rapport au centre du faisceau (resp. la pulsation centrale).

Figure 3.20: a) Intensité spatio-spectrale XPW sans CSS apparents. En ajoutant γωω, on obtient les graphiques b à d si l'impulsion comporte b) de la WFD, c) de la TGDD, d) de la WFD et de la TGDD et e) du PFC. Si on observe directement les spectres b à d, alors on identie directement le couplage.

Les résultats expérimentaux mettant en évidence les phénomènes évoqués sont présentés dans la dernière partie.

Chapitre 4

SRSI-ETE

Introduction

La technique SRSI-ETE est l'extension de la technique SRSI à une mesure spatio-temporelle de l'impulsion ainsi que son contraste temporel. En eet, cette dernière est déjà capable de recons-truire temporellement l'impulsion en un point et de manière mono-coup grâce au spectromètre et l'utilisation de l'interférométrie spectrale. Cet aspect mono-coup de la mesure permet de rétro-agir sur la chaine laser facilement, notamment si celle-ci est équipée d'un Dazzler. L'utilisation d'un spectro-imageur est un moyen logique d'étendre cette mesure à une dimension spatiale transverse.

La technique SRSI-ETE a plusieurs objectifs de mesure :

 Mesurer la forme spatio-temporelle de l'impulsion selon une seule dimension spatiale transverse

 Mesurer le contraste temporel de l'impulsion

Le premier objectif découle naturellement de l'interférométrie spectrale résolue spatiale-ment. Le deuxième objectif vient de la particularité de l'eet XPW d'être un eet du troisième ordre et l'impulsion XPW a donc un bien meilleur contraste que l'impulsion incidente. Dans un premier temps, je vais présenter le dispositif expérimental et la théorie de reconstruction de l'impulsion de la technique SRSI-ETE. Ensuite, je vérie la robustesse de l'algorithme face à diérentes perturbations. Je détaille comment cette technique permet également de mesurer le contraste temporel. Enn, je décris le matériel critique (spectro-imageur) utilisé pour cette technique et les performances atteignables.

4.1 Principe de la technique

La technique exposée dans cette partie est nommée SRSI-ETE, pour interférométrie spec-trale autoréférencée à excursion temporelle étendue en français). Elle a été utilisée dans un premier temps sur le laser PW DRACO [16] à l'institut Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Il s'agit d'une extension à une dimension spatiale avec un spectro-imageur de la tech-nique SRSI [17] utilisée par le Wizzler. Cette dernière permet de reconstruire la phase spectrale de l'impulsion et ainsi de connaître la durée temporelle de l'impulsion en mono-coup. Les tra-vaux précédents étaient plus axés sur la mesure du contraste temporel en mono-coup. La mise en évidence de l'observation de phénomènes spatio-temporels n'a pas été suivie d'une reconstruc-tion spatio-temporelle de l'impulsion. Démontrer et mettre en place la reconstrucreconstruc-tion algorith-mique spatio-temporelle de l'impulsion est l'un des buts de cette thèse. Concernant la mesure du contraste temporel, il s'agissait d'en étudier la robustesse et d'obtenir les meilleures performances en termes de dynamique et d'excursion temporelle.

Dans ce premier chapitre, je présente le montage expérimental et je démontre comment la technique SRSI-ETE permet de reconstruire l'impulsion dans le domaine (x, ω) en plus de mesurer le contraste temporel de l'impulsion.