Propagation d'impulsions femtosecondes

Un laser femtoseconde est un type de laser particulier qui produit des impulsions ultra-courtes dont la durée est de l'ordre de quelquesfemtosecondes à quelques centaines de femtosecondes (1 fs = 1 femtoseconde = 10^-15 secondes). Ce type de laser est largement étudié et utilisé en recherche, dans l'industrie et dans le domaine des applications biomédicales.

Qu'est-ce qu'une impulsion femtoseconde

Une impulsion femtoseconde ou ultra-brève est une oscillation sinusoïdale propagative du champ électromagnétique (de fréquence éventuellement variable dans le temps), modulée en amplitude par une enveloppe dont la durée caractéristique est petite devant 1 picoseconde (1 picoseconde = 1 ps = 10^-12 secondes).

En termes de densité spectrale, le spectre d'une telle impulsion est composé de très nombreuses composantes continues qui s'additionnent de façon cohérente (i.e. avec un rapport de phase fixe prédéterminé) afin de réaliser l'impulsion courte. Plus le support du spectre est large, plus les impulsions générées pourront être potentiellement courtes. 

 La réalisation d'impulsions sub-femtosecondes ou impulsions attosecondes n'est donc réalisable qu'à des longueurs d'ondes ultra-violettes (le spectre de la lumière visible s'étendant de 400 nm - soit une période optique de 1.3 fs - à 800 nm environ).


Propagation d'impulsions femtosecondes

Une impulsion femtoseconde est composée de nombreuses composantes spectrales, en nombre d'autant plus grand que l'impulsion est brève.

Dans le vide, toutes ces composantes spectrales se propagent à la vitesse de la lumière c et l'impulsion conserve sa durée au cours de la propagation.

( source : Wikipédia )