Contrôle par ondes lumineuses de miroirs plasma relativistes

Le groupe PCO a publié les résultats d’expériences démontrant le contrôle, à l’échelle de temps de l’attoseconde, du mouvement d’électrons relativistes sur un miroir de plasma, piloté par des impulsions laser ultra-intenses d’une durée à peine plus longue qu’un seul cycle optique.

Ces impulsions poussent et tirent sur le plasma dense de surface, ce qui peut conduire à une compression temporelle de la forme d’onde laser réfléchie et à l’injection de paquets d’électrons rapides dans le champ lumineux réfléchi, qui peut les accélérer encore davantage dans le processus d’accélération laser sous vide.

La Salle Noire 2 est actuellement le seul laboratoire au monde où la forme d’onde de ces impulsions laser ultra-intenses est pleinement contrôlée, c’est-à-dire verrouillée, ce qui a permis aux chercheurs, pour la première fois, d’ajuster progressivement la dynamique du plasma entre un ou deux cycles de « pousser-tirer ».

Auparavant, les variations aléatoires de la forme d’onde pouvaient être suivies et corrélées avec des données mesurées simultanément. Désormais, le pas important de l’observation au contrôle a été franchie, rapprochant la réalisation des sources utiles d’impulsions lumineuses attosecondes puissantes provenant de miroirs plasma

Ouillé, J. Kaur, Z. Cheng, S. Haessler, and R. Lopez-Martens, Lightwave-Controlled Relativistic Plasma Mirrors, Opt. Lett. 49, 4847 (2024).

Aussi disponible sur l’archive ouvert HAL.

Spectres d’harmoniques élevées XUV (colonne du milieu) et électrons relativistes (colonne de droite) mesurés pour deux formes d'ondes laser différentes (lignes supérieure et inférieure).