THÈSE Études sur la filamentation des impulsions laser ... - teramobile

Chapitre 1 : État de l’art et cadre théorique
• Ncrit
e.
e
le plasma devient opaque.
2 2 2
= ε
0
m 4π
. ν / q représente la densité critique d’électrons libres au-delà de laquelle
La partie réelle de la variation Δ n est négative, et ainsi le plasma tend à défocaliser le faisceau
en limitant l’effet de l’autofocalisation par effet Kerr.
Filamentation
Pris séparément, l’effondrement du faisceau à cause de l’autofocalisation par effet Kerr,
comme la défocalisation induite par le plasma devraient interdire toute propagation à longue
distance des impulsions laser de forte puissance dans l’air. Or ces deux processus peuvent se
compenser et donner lieu à une propagation autoguidée comme le montre la figure 1.7.
Fig. 1.7- Principe de la propagation autoguidée résultante d’un équilibre dynamique entre la
focalisation par effet Kerr et la défocalisation par le plasma induit.
Le faisceau laser s’autofocalise d’abord par effet Kerr, puis lorsque l’intensité devient
suffisamment élevée, un plasma est généré et tend à défocaliser le faisceau. Le diamètre du
faisceau augmente, son intensité décroît et la génération de plasma s’arrête, permettant alors à
l’autofocalisation de reprendre le dessus. Un équilibre dynamique s’établit entre l’effet Kerr et
la défocalisation par le plasma et conduit à la formation de structures autoguidées d’une
centaine de microns de diamètre connues sous le nom de filaments, qui peuvent se propager
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