Les miroirs plasma concentrent la recherche laser
Les systèmes d'amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement ou LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) ont trouvé une multitude d'applications depuis leur découverte dans les années 1960. De la coupe des métaux à l'identification de cibles ennemies en passant par la chirurgie viscérale ou esthétique, les lasers sont devenus indispensables. Ces dispositifs optiques ne font rien de plus que simplement émettre de la lumière; cependant, cette lumière est constituée d'un faisceau étroit cohérent. En termes simples, cette cohérence décrit un faisceau laser composé d'ondes lumineuses de même longueur d'onde, de même phase et de même polarité. C'est de cette propriété fondamentale du laser que proviennent beaucoup d'applications importantes, pour ne pas dire toutes. Pour suivre des particules élémentaires se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière et entrant en collision les unes avec les autres pour produire d'autres particules élémentaires exotiques, il est nécessaire de disposer de lasers ultra haute intensité et d'impulsions de l'ordre de la femtoseconde (10-15s). Malheureusement, la production d'impulsions de haute intensité s'accompagne de l'émission spontanée de lumière incohérente. Le phénomène connu sous le nom d'émission spontanée amplifiée (ASE, pour amplified spontaneous emission) se manifeste de façon dynamique sur le front de montée de ces impulsions femtosecondes ultra intenses. L'objectif du projet SHARP était de réduire l'effet ASE et d'affiner le faisceau laser. Ce but a été atteint grâce aux miroirs plasma. Après une seule réflexion sur le miroir plasma recouvert d'un matériau anti-reflet, le contraste du faisceau laser est augmenté par 102 avec un rendement supérieur à 60% tout en gardant sa qualité. Cependant, en régime relativiste, deux miroirs plasma sont nécessaires lorsque l'intensité du faisceau doit être supérieure à 1018watts/cm2. Dans cette configuration, le contraste du faisceau a été considérablement augmenté avec obtention d'un point focal net. Un code hydrodynamique simple d'utilisation, élaboré pour décrire la dynamique du miroir plasma est disponible sur demande. Une description détaillée des expériences et des résultats du projet a été publiée dans des revues scientifiques de renom.
