Générer des impulsions laser ultra-brèves de très haute intensité : la technique du CPA

Chirped pulse amplification ou amplification par dérive de fréquence

¹ Laboratoire Charles Fabry (CNRS/IOGS), 2 avenue Augustin Fresnel, 91127 Palaiseau Cedex
² Laboratoire Lasers, plasmas et procédés photoniques (CNRS/Aix-Marseille Université), 163 Avenue de Luminy, 13009 Marseille
³ Ilasis Laser, 2 allée du Doyen Georges Brus, 33600 Pessac
⁴ Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses (CNRS/École polytechnique/CEA/Sorbonne Université), École polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex
⁵ Laboratoire Interactions, Dynamiques et Lasers (CEA/CNRS/Université Paris-Saclay) CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex
⁶ Laboratoire d’Optique Appliquée (CNRS/ENSTA-ParisTech/École polytechnique), 91762 Palaiseau Cedex

^a frederic.druon@institutoptique.fr
^b marc.sentis@univ-amu.fr
^c francois.salin@ilasis.com
^d catherine.leblanc@polytechnique.fr
^e pascal.salieres@cea.fr
^f philippe.zeitoun@ensta-paristech.fr

Résumé

Il y a un avant et un après l’article publié en 1985 par Donna Strickland et Gérard Mourou [1] faisant la démonstration de l’amplification par dérive de fréquence (CPA pour Chirped pulse amplification).

Le présent dossier de Reflets de la physique a pour but de donner une vue d’ensemble de cette technologie et de ses différentes implications. Le principe de l’amplification par dérive de fréquence est d’abord présenté, avec son développement dans le monde des lasers. Ensuite, sont décrites les applications industrielles relatives au micro-usinage et à l’ophtalmologie, qui concernent les intensités moyennes (10¹³ - 10¹⁴ W cm^-2). Les applications à la recherche couvrent les intensités plus fortes (10¹⁴ - 10¹⁸ W cm^-2), qui permettent la génération d’impulsions ultra-courtes et de sources nouvelles de photons et de particules, jusqu’à la ultra-haute intensité (10¹⁸ - 10²² W cm^-2 et au-delà...) et les lasers multipétawatts.