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Un phare au milliardième de milliardième de seconde

06/12/2012

L'évolution des électrons au sein des atomes et des molécules se déroule sur des échelles de temps très courte, de l'ordre du milliardième de milliardième de seconde. Un moyen d’étudier ces phénomènes consiste à utiliser des impulsions de lumière ultra-brèves. Les chercheurs de l'Iramis du CEA-Saclay et du Laboratoire d'Optique Appliquée à l'École polytechnique, viennent de démontrer qu'il est possible de disposer d'une source de lumière particulièrement bien adaptée pour de telles recherches.

Pour produire des impulsions d'un milliardième de milliardième de seconde (attosecondes) isolées, la nouvelle idée des scientifiques, simple et facilement exploitable, a été de disperser spatialement la succession d’impulsions, à la manière du faisceau de lumière d’un phare. L'émission de chaque impulsion attoseconde se produit ainsi dans une direction légèrement différente, permettant d’obtenir une série d'impulsions attosecondes bien distinctes par leur direction de propagation.

Les scientifiques ont obtenu cette dispersion spatiale en profilant l’impulsion laser incidente par l'insertion de simples prismes. Comme la lumière blanche est décomposée par un prisme dans les différentes couleurs de l'arc-en-ciel,, les différentes longueurs d’ondes qui compose l'impulsion laser se trouvent ainsi légèrement séparées spatialement . Ce décalage va, lors de l'interaction du laser avec la cible, conduire à la génération d'impulsions attosecondes, « dispersées » dans l’espace. Loin de la cible solide, les impulsions attosecondes successives sont bien distinctes et leur espacement de plusieurs millimètres, permet des les isoler les unes des autres.

Leurs résultats sont publiés dans Nature Photonics, le 1er décembre 2012.

 
 

Pour en savoir plus :

Cette information sur le site de l'Iramis

L'actualité scientifique sur le site du CEA.

L'article scientifique sur le site de Nature Photonics