Réalisation d'un ampli femtoseconde au kHz

La réalisation d'un ampli femtoseconde a essentiellement deux buts: augmenter la puissance crête et baisser la cadence de répétition des oscillateurs femtosecondes, généralement de l'ordre de 80 MHz. Dans les expériences prévues au sein de l'équipe et en collaboration avec l'équipe de Fabrice Vallée, ces deux objectifs sont nécessaires:

  • le premier pour pouvoir utiliser un amplificateur optique paramétrique et couvrir une large gamme de fréquences dans le domaine visible, ouvrant ainsi la voie vers une étude expérimentale des effets de résonance sur les propriétés non-linéaires des nano-particules métalliques (SHG et HRS).
  • le deuxième pour réaliser des expériences pompe-sonde avec un pulse unique ou pour permettre au système de relaxer thermiquement entre deux impulsions afin d'éviter des effets cumulatif induisant une élévation de la température de l'échantillon. Ce dernier point est particulièrement important dans l'étude du transfert thermique entre nanoparticules réalisée dans le cadre de l'ANR "Opthermal".

Je me suis particulièrement investi dans ce développement expérimental porté par Christian Jonin avec d'une part la réalisation du plan du dispositif (présenté ci-dessous) et d'autre part l'alignement, en cours, des différents éléments d'optique. La configuration utilisée est assez classique avec un étireur huit passages (en rouge), une cavité "Regen" (en bleu clair) permettant d'amplifier les impulsions venant de l'oscillateur (MIRA), un amplificateur supplémentaire double passage (en bleu foncé) et enfin le compresseur (en orange). Au moment de la rédaction de ce dossier, l'étireur et la cavité sont opérationnelles et nous avons bon espoir de finir l'ensemble de l'amplificateur en début d'année prochaine.