Dénonciation d'un crime contre l'humanité

lundi 30 septembre 2013

Canaux de plasma créés par filamentation laser femtoseconde

Filamentation laser femtoseconde

Découvert par hasard par des chercheurs du CUOS (Michigan) il y a une quinzaine d’années, le phénomène de filamentation laser dans l’air s’est avéré être particulièrement riche d’un point de vue physique et
prometteur en terme d’applications. La filamentation laser apparaît spontanément dans un faisceau laser femtoseconde se propageant dans l’air si sa puissance crête excède quelques Gigawatts. 

La propagation d’une telle impulsion dans l’atmosphère n’obéit plus aux lois de l’optique classique car les propriétés de l’air sont modifiées en présence d’un champ électromagnétique intense. Par un phénomène appelé effet Kerr optique, les tranches d’air traversées par le faisceau vont agir comme des lentilles d’abord faiblement convergentes.

L’effet Kerr optique étant proportionnel à l’intensité, l’effet de convergence va s’accentuer lors de la propagation et provoquer finalement un effondrement du faisceau sur lui-même. Cet effondrement
est arrêté par l’ionisation des molécules d’air, un processus fortement non linéaire faisant intervenir l’absorption simultanée d’une dizaine de photons laser.

Un équilibre dynamique s’installe alors entre la diffraction naturelle du faisceau, l’effet Kerr et la
défocalisation par l’air ionisé, permettant de maintenir une intensité élevée dans le coeur du faisceau sur une très grande distance ce qui entraine la formation d’un canal de plasma dans le sillage de l’impulsion.

Cette colonne de plasma va s’avérer particulièrement intéressante pour un grand nombre d’applications.
En effet, la distance de formation et la longueur des canaux de plasma peuvent être contrôlées en jouant sur les paramètres de l’impulsion laser initiale. De même, la distribution transverse des nombreux filaments créés à forte intensité peut être organisée en modelant le profil initial du laser.
( source : gargantua.polytechnique )

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