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Accueil > Thèmes de recherche > Harmoniques XUV et impulsions attosecondes

Impulsions attosecondes

publié le , mis à jour le

Nous avons développé une technique originale permettant de moduler temporellement la polarisation d‘impulsions laser ultracourtes et ainsi de produire les flash lumineux ultraviolets attosecondes les plus courts jamais créés, de l’ordre de l’unité atomique de temps.

Tout comme les stroboscopes des discothèques décomposent nos mouvements (relativement lents), des flashs de lumière plus courts peuvent être utilisés pour suivre les mouvements d´objets plus rapides. Plus ces flashs lumineux sont courts et plus les mouvements observables peuvent être rapides. Les impulsions lumineuses femtosecondes (1 fs = 10-15 s) permettaient déjà de suivre les mouvements d´atomes oscillants dans les molécules. Les impulsions attosecondes (1 as = 10-18 s) donnent accès à l´évolution encore plus rapide des électrons dans les atomes et les molécules.

L´équipe de E. Mével et E. Constant a développé une technique originale permettant de moduler temporellement la polarisation d’impulsions laser ultracourtes et ainsi de produire les flash lumineux ultraviolets attosecondes les plus courts jamais créés, de l´ordre de l´unité atomique de temps (25 as). Ces résultats obtenus dans le cadre d´une collaboration européenne avec une équipe du Politecnico à Milan ont été publiés dans la revue Nature Physics [Sola et al., Nature Physics 2, 319 (2006)]. En utilisant la technique de modulation de polarisation avec une impulsion ultracourte (5 fs) dont la phase absolue est contrôlée, ils ont pu isoler à volonté une ou deux impulsions attoseconde et observer clairement la signature de ce confinement dans le domaine spectral.

Ces travaux font suite à ceux de l´équipe de F. Krausz qui est la première à avoir démontré la génération et l´utilisation d´impulsions attosecondes isolées. L´avancée majeure réalisée aujourd´hui par l´équipe Bordelaise réside dans l´accordabilité en fréquence de leur source et l´accès potentiel à des durées nettement en dessous de 100 as. L´accordabilité est en effet essentielle pour le développement des applications. En particulier, la possibilité démontrée de produire des impulsions attosecondes pour une gamme d´énergie de photons entre 20 et 50 eV est tout à fait adaptée à l´étude dynamique de fonctions d´onde électroniques dans des molécules excitées. A des énergies de photons au delà de 100 eV, et pour de durées sub-100 as, la dynamique des corrélations entre électrons au sein des atomes et de molécules devient accessible.

Au cours de ce travail, ces chercheurs ont aussi montré qu´il est possible de contrôler l´évolution de paquets d´électrons accélérés par laser à une échelle sub-femtoseconde. Là encore, ces possibilités de contrôle sont uniques et ouvrent de nouvelles perspectives en physique moléculaire par exemple puisqu´il devient ainsi possible d´aller sonder finement des molécules en les bombardant d’électrons à un instant précis.