DOSSIER couches minces optiques
Figure 4. Principe de la compression d’ impulsions attosecondes par un miroir multicouche. impulsions attosecondes sur une source attoseconde du CEA Saclay [ 4 ].
Ce savoir-faire nous a permis de développer et de fabriquer des revêtements multicouches spécifiques pour la station ATTOLAB, plateforme expérimentale( opérée par le LIDYL) ouverte aux utilisateurs et dédiée aux études de dynamique électronique ultrarapide. Ces optiques sont aujourd’ hui installées sur la station ATTOLAB et ont permis des premières expériences de type pompesonde pour l’ étude des phénomènes de décohérence dans les processus de physique attoseconde [ 5 ]. impulsion chirpée. La dispersion du délai de groupe qui apparaît est intrinsèque au processus de génération et est appelée « attochirp ».
La problématique des miroirs pour manipuler des impulsions attosecondes est donc double: il faut être capable d’ une part d’ atteindre une réflectivité élevée sur une large bande spectrale( la Figure 2 montre que ces 2 grandeurs ne peuvent pas facilement être optimisées simultanément) et d’ autre part de contrôler la phase spectrale du miroir interférentiel sur cette bande spectrale. Un revêtement large bande à phase linéaire pourra réfléchir une impulsion sans la déformer temporellement. Un revêtement large bande à phase parabolique pourra être utilisé pour comprimer l’ impulsion si la dispersion du délai de groupe du miroir compense l’ attochirp.
expérimentalement pour la première fois que ce type de miroir interférentiel ne rallonge pas la durée de l ' impulsion initiale [ 3 ]. Le miroir utilisé dans cette expérience était constitué d’ un empilement de 2 multicouches périodiques à 3 matériaux( B 4 C / Mo / Si) déposé par pulvérisation cathodique magnétron.
Suite à ces premiers résultats, nous avons conçu et réalisé des empilements apériodiques afin de contrôler la phase spectrale du miroir( Fig. 4). En optimisant les épaisseurs individuelles des couches de l’ empilement de manière à ce que la phase spectrale soit parabolique et compense l’ attochirp de la source HHG, il est possible de réduire d’ un facteur 2 la durée de l’ impulsion attoseconde initiale. Ce type d’ empilement a permis la première démonstration expérimentale d ' une compression de la durée des
CONCLUSION Au cours de ces 20 dernières années, nous avons conçu et développé des miroirs interférentiels multicouches permettant de manipuler les impulsions ultracourtes générées par des sources cohérentes EUV, telles que la génération d ' harmoniques d’ ordre élevé. Ces revêtements sont constitués d’ un empilement apériodique de couches minces optimisé pour maximiser l’ efficacité sur une bande passante définie et pour produire une phase spectrale spécifique. Nous avons démontré qu ' il est possible de compresser d’ un facteur 2 des impulsions attosecondes EUV en utilisant ce type de miroirs multicouches.
Aujourd’ hui, les recherches dans ce domaine se poursuivent pour étendre cette approche à des énergies de photons plus élevées, dans le domaine des rayons X mous et en particulier dans la fenêtre de l ' eau.
DÉVELOPPEMENT DE MIROIRS INTERFÉRENTIELS MULTICOUCHES POUR LES IMPULSIONS ATTOSECONDES En 2005, les premières mesures de la phase spectrale de l ' impulsion avant et après réflexion sur un miroir multicouche large bande synthétisé dans notre laboratoire ont été réalisées au Centre Laser de Lund en collaboration avec Anne L’ Huillier, prix Nobel de Physique 2023. Cette expérience a permis de démontrer
RÉFÉRENCES
[ 1 ] Multilayer mirrors for coherent XUV sources, C. Bourassin-Bouchet, S. de Rossi, and F. Delmotte in Springer book vol. 197( 2015) Optical technologies for extreme-ultraviolet and soft X-ray coherent sources, Luca Poletto and Federico Canova( eds.)
[ 2 ] J. Gautier et al., Appl. Opt. 44, 384( 2005) [ 3 ] A.-S. Morlens et al., Opt. Lett. 31, 1558( 2006) [ 4 ] C. Bourassin-Bouchet et al., Opt. Express 19, 3809( 2011) [ 5 ] D. Bresteau et al., Eur. Phys. J.: Spec. Top. 232, 2011( 2023)
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