Développement d'un laser infrarouge ultra-rapide et intense, pour la génération d'une source THz multi-MV/cm et de son application

 

Tsuneyuki Ozaki

Institut national de la recherche scientifique

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2013-2014

Le rayonnement THz est une source attrayante pour plusieurs applications, particulièrement pour le contrôle des processus électriques et magnétiques dans la matière. Entre autres, le rayonnement THz intense sera idéal pour le contrôle des mouvements collectifs d'électrons dans la matière condensée en raison d'une énergie pondéromotive élevée à une intensité loin du seuil de dommage, condition difficile à obtenir dans le visible et proche infrarouge.

Malgré des progrès significatifs, les champs THz obtenus via les différentes approches de génération sont au seuil nécessaire pour pouvoir réaliser les expériences de contrôle et d'optique nonlinéaire. Nous proposons de développer une source laser moyen-infrarouge intense ultra-brève afin d'étudier la génération efficace de rayonnement THz par l'interaction laser plasma.

Nos résultats préliminaires montrent que cette approche permettra la génération d'impulsions THz avec une composante électrique de l'ordre de 5 MV/cm, ce qui ouvrira de nouvelles opportunités de recherche en contrôle et en optique non linéaire. De plus, une application de ce rayonnement THz intense sera l'étude des effets THz non linéaires dans le graphene mono couche et multi couche. Une telle étude aura l'impact significatif sur l'application future de graphene dans l'électronique ultrarapide.