Les impulsions laser subissent des distorsions spatio-temporelles d’autant plus fortes que leur puissance crête est élevée. Leur caractérisation, pour des puissances instantanées supérieures à la centaine de térawatts (>1014 W), est un véritable défi. Comment sonder en effet le profil temporel d’un champ laser aussi intense, sur quelques dizaines de femtosecondes (10-15 s) et en chaque point d’un faisceau de plusieurs centimètres de diamètre ?
Les chercheurs ont développé la technique interférométrique « Termites », Total E-field Reconstruction using a Michelson Temporal Scan, fondée sur des corrélations croisées entre le centre de l’impulsion laser, pris comme référence, et chaque point du faisceau. Un algorithme itératif permet d’obtenir l’amplitude et la phase du champ laser en tous points. «Termites » a été validée sur le laser UHI100 de cent térawatts et de durée d’impulsions 25 femtosecondes, un des lasers les plus intenses du plateau de Saclay. Des défauts de phase inattendus, localisés à différents endroits du faisceau en fonction de la longueur d’onde, ont ainsi pu être détectés. Ces distorsions peuvent réduire de moitié l’intensité crête de l’impulsion laser.
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| Intensité (en code couleur) d'une impulsion laser, selon une section dans le plan orthogonal à la direction de propagation et en fonction du temps.© CEA |