ω - Ecole polytechnique

Lasers femtosecondes
et applications
Manuel Joffre
Laboratoire d’Optique et Biosciences
INSERM U451 –CNRS UMR 7645
Ecole Polytechnique –ENSTA
91128 Palaiseau cedex
http://www.lob.polytechnique.fr

En 1 s : 300 000 km / En 100 fs : 30 µm
Une femtoseconde :
10
15
−
s
A la vitesse de la lumière :
ICN
A la vitesse du son :
En 1 s : 300 m / En 100 fs : 0.3 Å
Ordres de grandeur

Plan
1. Représentation d’une impulsion brève
2. Propagation linéaire
3. Propagation non-linéaire
4. Caractérisation d’une impulsion brève
5. Oscillateurs femtosecondes
6. Applications

-100 -50 0 50 100
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
Temps [fs]
Champ électrique
200 250 300 350 400
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Fréquence [THz]
Champ électrique
Longueur d'onde [µm]
1.4 1.2 1.0 0.8
( )
EtEi t d ( ) ( )exp= −
−∞
+∞
∫ω ω ω
π2∆ ∆ω⋅≥t
1
2
Pour obtenir une impulsion brève, il faut disposer d'une grande largeur spectrale
Profil temporel et spectre d’une impulsion brève

Analogie spatio-temporelle
( )
∫
+∞
∞−
=π2 exp)()( dk ikxkExE
( )
∫
+∞
∞−−= π
ω
ωω 2 exp)()( d tiEtE
∆ ∆ω⋅≥t
1
2
2
1
≥∆⋅∆xk
Faisceau limité par la diffractionImpulsion limitée par transformée de Fourier