Academic literature on the topic 'Lasers ultrarapides'
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Journal articles on the topic "Lasers ultrarapides"
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Meyer, Y. H. "Numéro thématique - Lasers femtosecondes et phénomènes ultrarapides." Revue de Physique Appliquée 22, no. 12 (1987): 1604. http://dx.doi.org/10.1051/rphysap:0198700220120160400.
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Arbouet, Arnaud, Florent Houdellier, Giuseppe Mario Caruso, Sophie Meuret, Mathieu Kociak, and Sébastien Weber. "Observer la matière à l’échelle du nanomètre et de la femtoseconde : la microscopie électronique en transmission ultrarapide." Photoniques, no. 102 (May 2020): 26–30. http://dx.doi.org/10.1051/photon/202010226.
Full textAbstract:
Les microscopes électroniques en transmission ultrarapides combinent la résolution temporelle des sources laser femtosecondes avec la résolution spatiale des microscopes électroniques. Cette résolution spatio-temporelle inégalée, la richesse des techniques de microscopie électronique et les immenses possibilités de façonnage des impulsions optiques et électroniques ultrabrèves ouvrent des perspectives fascinantes pour l’exploration et le contrôle de la dynamique de la matière condensée.
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Merdji, Hamed, and Willem Boutu. "Optique attoseconde et électronique pétahertz dans les semiconducteurs." Photoniques, no. 109 (July 2021): 52–56. http://dx.doi.org/10.1051/photon/202110952.
Full textAbstract:
La génération d’harmoniques laser d’ordre élevé dans les cristaux semiconducteurs est une nouvelle source de rayonnement ultra-bref (femtoseconde à attoseconde) cohérent et de courte longueur d’onde (de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres) à très haute cadence. Outre la versatilité de cette source pour les applications, offerte notamment par les progrès en nano-structuration, l’étude du rayonnement émis permet de suivre les dynamiques électroniques ultrarapides au sein de matériaux complexes.
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Côté, C. Y., M. Nantel, J. Gauthier, and J. C. Kieffer. "Cinématographie ultrarapide dans le domaine des courtes longueurs d'onde." Canadian Journal of Physics 72, no. 11-12 (November 1, 1994): 818–21. http://dx.doi.org/10.1139/p94-108.
Full textAbstract:
We present some recent results on the temporal evolution of X-ray images and spectra of laser produced plasmas. These results illustrate our progress in the development of a new technology for subpicosecond cinematography. We discuss the perspectives of such a technology for the control and optimization of ultrashort X-ray sources.[Journal translation]
5
Lin, Chiahsin, Wen-Chung Hsieh, Kanokpron Loeslakwiboon, Cheng-Liang Huang, Ting-Chun Chen, and Sujune Tsai. "Refined Techniques for Enabling Long-Term Cryo-Repository Using Vitrification and Laser Warming." Bioengineering 10, no. 5 (May 18, 2023): 605. http://dx.doi.org/10.3390/bioengineering10050605.
Full textAbstract:
Vitrification and ultrarapid laser warming are crucial for the cryopreservation of animal embryos, oocytes, and other cells of medicinal, genetic, and agricultural value. In the present study, we focused on alignment and bonding techniques for a special cryojig that combines a jig tool and jig holder into one piece. This novel cryojig was used to obtain a high laser accuracy of 95% and a successful rewarming rate of 62%. The experimental results indicated that our refined device improved laser accuracy in the warming process after long-term cryo-storage through vitrification. We anticipate that our findings will lead to cryobanking applications that use vitrification and laser nanowarming to preserve cells and tissues from a wide range of species.
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Zhang, Y. C., Z. G. Li, P. L. Nie, and Y. X. Wu. "Effect of ultrarapid cooling on microstructure of laser cladding IN718 coating." Surface Engineering 29, no. 6 (July 2013): 414–18. http://dx.doi.org/10.1179/1743294413y.0000000142.
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Tan, Bingfeng, Yunbin Yuan, Qingsong Ai, and Jiuping Zha. "Real-Time Multi-GNSS Precise Orbit Determination Based on the Hourly Updated Ultra-Rapid Orbit Prediction Method." Remote Sensing 14, no. 17 (September 5, 2022): 4412. http://dx.doi.org/10.3390/rs14174412.
Full textAbstract:
Offering real-time precise point positioning (PPP) services for global and large areas based on global navigation satellite systems (GNSS) has drawn more and more attention from institutions and companies. A precise and reliable satellite orbit is a core premise for multi-GNSS real-time services, especially for the GPS and GLONASS, which are undergoing modernization, whereas the Galileo, BDS and QZSS have just fulfilled the construction stage. In this contribution, a real-time precise orbit determination (POD) strategy for the five operational constellations based on the hourly updated ultrarapid orbit prediction method is presented. After combination of 72 h arc through three adjacent 24 h arc normal equations, the predicted orbits are finally generated (hourly updated). The POD results indicate that the mean one-dimensional (1-D) root mean square (RMS) values compared with the Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) final multi-GNSS orbits are approximately 3.7 cm, 10.2 cm, 5.8 cm, 5.7 cm, 4.1 cm and 25.1 cm for GPS, BDS IGSOs, BDS MEOs, GLONASS, Galileo and QZSS NONE GEOs, respectively. The mean 1-D RMS values of the hourly updated ultrarapid orbit boundary overlapping comparison are approximately 1.6 cm, 6.9 cm, 3.2 cm, 2.7 cm, 1.8 cm and 22.2 cm for GPS, BDS IGSOs, BDS MEOs, GLONASS, Galileo and QZSS NONE GEOs, respectively. The satellite laser ranging (SLR) validation illuminates that the mean RMS values are approximately 4.53 cm and 4.73 cm for the four MEOs of BDS-3 and four BDS-2 satellites, respectively.
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Czymmek, Kirk J. "Electron microscopy and laser scanning microscopy of high-pressure frozen freeze-substituted samples of Sordaria humana." Proceedings, annual meeting, Electron Microscopy Society of America 50, no. 1 (August 1992): 872–73. http://dx.doi.org/10.1017/s0424820100124768.
Full textAbstract:
The process of spore formation (ascosporogenesis) has not been clearly defined in ascomycete fungi. Many conflicting reports exist concerning details of ascospore initial development. The relatively slow fixation (up to several minutes) of conventional chemical techniques does not adequately preserve many structures for which ultrarapid freezing techniques (within milliseconds) are particularly suited. High-pressure frozen freeze-substituted samples of the ascomycete Sordaria humana were thick-sectioned for laser scanning microscopy (LSM) and thin-sectioned for transmission electron microscopy (TEM). Perithecia were too large (up to 500μm in diameter) to freeze adequately using plunge or propane-jet freezing techniques. The LSM was used to examine portions of the perithecia which were too large for viewing by TEM without taking numerous low magnification micrographs.
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Lecourt, J. B., G. Martel, A. Hideur, M. Gicquel-Guézo, C. Labbé, and S. Loualiche. "Régime impulsionnel 300 fs, 100 pJ, autodémarrant généré par un laser à fibre Er3+ avec absorbant saturable InGaAs/InP dopés fer ultrarapide." Journal de Physique IV (Proceedings) 135, no. 1 (October 2006): 323–25. http://dx.doi.org/10.1051/jp4:2006135108.
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Tian, Yunrui, Rui Chen, Xiaoqing Liu, Zixian Mao, Haotian Tan, De'an Yang, Feng Hou, et al. "Highly stabilized and selective ammonia electro‐oxidation over CuNi metallic glass nanoarray." Carbon Energy, December 13, 2024. https://doi.org/10.1002/cey2.667.
Full textAbstract:
AbstractElectrochemical nitrogen looping represents a promising carbon‐free and sustainable solution for the energy transition, in which electrochemical ammonia oxidation stays at the central position. However, the various nitrogen‐containing intermediates tend to poison and corrode the electrocatalysts, even the state‐of‐the‐art noble‐metal ones, which is worsened at a high applied potential. Herein, we present an ultrarapid laser quenching strategy for constructing a corrosion‐resistant and nanostructured CuNi alloy metallic glass electrocatalyst. In this material, single‐atom Cu species are firmly bonded with the surrounding Ni atoms, endowing exceptional resistance against ammonia corrosion relative of conventional CuNi alloys. Remarkably, a record‐high durability for over 300 h is achieved. Ultrarapid quenching also allows a much higher Cu content than typical single‐atom alloys, simultaneously yielding a high rate and selectivity for ammonia oxidation reaction (AOR). Consequently, an outstanding ammonia conversion rate of up to 95% is achieved with 91.8% selectivity toward nitrite after 8 h. Theoretical simulations reveal that the structural amorphization of CuNi alloy could effectively modify the electronic configuration and reaction pathway, generating stable single‐atom Cu active sites with low kinetic barriers for AOR. This ultrarapid laser quenching strategy thus provides a new avenue for constructing metallic glasses with well‐defined nanostructures, presenting feasible opportunities for performance enhancement for AOR and other electrocatalytic processes.
Dissertations / Theses on the topic "Lasers ultrarapides"
1
Comby, Antoine. "Dynamiques ultrarapides de molécules chirales en phase gazeuse." Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0230/document.
Full textAbstract:
La chiralité est une propriété géométrique caractérisant les objets qui ne sont pas superposables à leur image dans un miroir. Nos mains en sont un exemple emblématique, puisqu’elles existent sous deux formes différentes droite et gauche. Si la chiralité s'observe à toutes les échelles de l'univers, elle joue un rôle particulièrement important en chimie. Une molécule chirale et son image miroir peuvent réagir différemment avec leur environnement et être thérapeutiques ou toxiques. Ces effets ont évidemment d'immenses répercussions sur le règne animal et végétal. Il apparaît alors clairement qu'il est essentiel d’étudier précisément les dynamiques des réactions chimiques chirales.Dans cette thèse, nous avons étudié les dynamiques ultrarapides de molécules chirales par des sources lasers de durée femtosecondes).($10^{-15}$ s). La chiralité moléculaire étant généralement difficile à détecter, nous avons ici utilisé une technique récente, le dichroïsme circulaire de photoélectrons (PECD) qui permet de générer un signal chiral très important. Nous avons ainsi observé des dynamiques moléculaires ultrarapides jusqu'à l'échelle attoseconde ($10^{-18}$ s), et mis en avant des dynamiques de relaxation et d'ionisation encore jamais observées.Parallèlement à ces études résolues en temps, nous avons développé plusieurs expériences employant une nouvelle source laser Yb fibrée à haute cadence et grande puissance moyenne. Nous avons développé une nouvelle méthode, par extension du PECD, qui nous a permis de mesurer la compositions d'échantillons chiraux rapidement avec une grande précision. Enfin, nous avons développé une ligne de lumière XUV ultrabrève de très haute brillance ($sim 2$ mW). Cette source, couplée à un détecteur de photoélectrons et photoions en coïncidence, servira à étudier les mécanismes de reconnaissance chiraleChirality is a geometric property that characterizes objects that cannot be superposed on their mirror image. Our hands are an emblematic example of this, since they exist in two different forms, right and left. While chirality is observed at all scales in the universe, it plays a particularly important role in chemistry. A chiral molecule and its mirror image can react differently with their environment and be therapeutic or toxic. These effects obviously have immense repercussions on the animal and plant kingdom. It then becomes clear that it is essential to study precisely the dynamics of chiral chemical reactions.In this thesis, we studied the ultrafast dynamics of chiral molecules by laser sources of femtosecond duration ($10^{-15}$ s). Molecular chirality is generally difficult to detect, so we have used a recent technique, circular photoelectron dichroism (PECD), to generate a very important chiral signal. We have thus observed ultrafast molecular dynamics at the attosecond scale ($10^{-18}$ s), and highlighted relaxation and ionization dynamics never observed before.In parallel to these time-resolved studies, we have developed several experiments using a new high repetition rate, high mean power Yb fiber laser. We have developed a new method, by extending the PECD, that has allowed us to measure the composition of chiral samples quickly and accurately. Finally, we have developed an ultra-short XUV beamline with very high brightness ($sim 2$ mW). This source, coupled with a photoelectron and photoion coincidence detector, will be used to study chiral recognition mechanisms
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Jossent, Mathieu. "Développement de fibres optiques à dispersion contrôlée pour l'élaboration de lasers ultrarapides à 2 µm." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0016/document.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse est d’ouvrir la voie à la démonstration de l’amplification parabolique à 2 μm en format tout fibré. La théorie sur l’amplification d’impulsions auto-similaires est d’abord présentée. Il en découle que le meilleur amplificateur tout fibré à 2 μm devra s’appuyer sur une fibre dopée aux ions Tm3+ présentant à la fois une forte dispersion normale et une grand aire effective. L’amplification parabolique ne peut pas être réalisée dans des fibres monomodes à base de silice à 2 μm du fait de la forte dispersion anormale présentée par le matériau. Afin de surmonter cette limitation, une fibre dont le mode LP02 présente à la fois une forte dispersion normale et une grande aire effective à 2 μm a été conçue et réalisée. Un convertisseur spatial de lumière dédié à la génération du mode LP02 a également été conçu et réalisé. La pureté d’excitation par ce convertisseur du mode LP02 de la fibre passive a été évaluée à 99,9% par la technique interférométrique d’imagerie spatialement et spectralement résolue. Une source d’impulsions ultrabrèves (100 fs) et accordable en longueur d’onde de 1,6 μm à 2 μm a été créée pour générer le signal de l’amplificateur. Cette source a en outre permis de mesurer la dispersion du mode LP02 de la fibre passive à la longueur d’onde de 1,95 μm, celle-ci vaut -106 ps/(nm.km) en excellent accord quantitatif avec les résultats numériques. Des modélisations numériques de l’amplificateur nonlinéaire basé sur la version active de cette fibre indiquent que des impulsions présentant une puissance crête de l’ordre du MW à 1,9 μm sont envisageables en sortie de l’amplificateur paraboliqueThe goal of this PhD thesis is to pave the way towards the demonstration of parabolic amplification at 2 μm in an all-fiber format. The physical theory on self-similar pulse amplification is first presented. The best all-fiber amplifier at 2 μm would need a special Tm-doped fiber with both high normal dispersion and large effective area. Parabolic amplification is however prohibited in silica based singlemode fiber working at 2 μm due to the large anomalous dispersion of silica. To overcome this limitation, a four-mode fiber in which the LP02 mode exhibits high normal dispersion combined with large effective area at 2 μm was designed and manufactured. A dedicated mode converter has also been designed and manufactured. Using the spatially- and spectrally-resolved imaging technique the purity of excitation of the LP02 mode in the passive fiber was evaluated to 99.9%. An ultrashort pulse (100 fs) source tunable from 1.6 μm to 2 μm was implemented to seed the amplifier. This source allowed to measure the LP02 mode dispersion of the passive fiber at the wavelength of 1.95 μm: D = -106 ps/(nm.km) in excellent quantitative agreement with the simulations. Numerical modeling of a nonlinear amplifier based on the realized active fiber shows that MW peak power class pulses centered at 1.9 μm can be obtained at the output of the parabolic amplifier
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Ayoub, Anas. "Sources laser ultrarapides performantes dans le moyen IR et le Tz." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMR044.
Full textAbstract:
La sonde atomique tomographique est un instrument d’analyse de la matière à trois dimensions avec une résolution atomique. Cet instrument s’appuie sur l’effet de champ électrique généré à l’extrémité d’un échantillon taillé sous la forme d’une aiguille nanométrique pour faire évaporer les atomes de surface qui sont collectés par un détecteur à deux dimensions. La mesure du temps de vol des ions dont l’évaporation est déclenchée par une impulsion électrique ou optique permettent de remonter à la composition chimique en plus de la localisation 3D des atomes. Dans les sondes atomiques actuelles, l’évaporation atomique est déclenchée par un laser ultrarapide émettant dans l’UV. Cependant, l’interaction de la lumière UV avec la matière induit un échauffement thermique qui limite la résolution en masse de l’instrument et empêche son exploitation pour l’analyse de matériaux fragiles comme les composants biocompatibles. Ces travaux de thèse visent à étudier des solutions pour favoriser l’évaporation rapide tout en inhibant les effets thermiques indésirables dans le cadre d’une sonde atomique laser. Notre approche consiste à exploiter des impulsions ultracourtes dans le domaine du moyen infrarouge ou du THz en raison de leur grande énergie pondéromotrice associée à une faible énergie de photon. Ce manuscrit rapporte sur le développementd’un banc de génération et caractérisation d’impulsions THz intenses. Le couplage de ces rayonnements avec une nano-pointe métallique polarisée négativement a permis de caractériser le champ proche induit à la surface de la nano-pointe qui est fortement modifié par l’effet d’antenne de cette dernière. La deuxième partie rapporte sur le développement d’une source laser ultrarapide de haute cadence accordable dans le moyen infrarouge autour de 3 mm en exploitant des fibres en verre fluoréThe atome probe tomography is an instrument for analyzing matter in three dimensions with atomic resolution. This instrument relies on the effect of an electric field generated at the end of a sample cut into the shape of a nanoscale needle to evaporate the surface atoms which are collected by a two-dimensional detector. The measurement of the time of flight of the ions whose evaporation is triggered by an electrical or optical pulse makes it possible to measure the chemical composition in addition to the 3D localization of the atoms. In current atome probes, atomic evaporation is triggered by a high-speed laser emitting in the UV. However, the interaction of UV light with matter induces thermal heating which limits the mass resolution of the instrument and prevents its use for the analysis of fragile materials such as biocompatible components. This thesis work aims to study solutions to promote rapid evaporation while inhibiting unwanted thermal effects of the laser in atome probe. Our approach consists in exploiting ultrashort pulses in the mid-infrared or THz domain due to their high ponderomotive energy associated with low photon energy. This manuscript reports on the development of a bench for the generation and characterization of intense THz pulses. Coupling these radiations with a negatively polarized metallic nanotip has made it possible to characterize the near field induced at the surface of the nanotip, which is strongly modified by the antenna effect. The second part reports on the development of an ultra-fast laser source tunable in the mid-infrared around 3 mm using fluoride glass fibers
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Tang, Mincheng. "Etude du comportement dynamique des sources laser ultrarapides à base de fibres actives fortement dispersives." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMR117/document.
Full textAbstract:
Les lasers ultra-rapides fibrés sont aujourd’hui incontournables dans de nombreuses applications industrielles et scientifiques du fait de leur stabilité, de leur compacité et des hautes puissances disponibles. Les performances actuelles, rendues accessibles par le développement de fibres à larges aires modales et le concept d’amplification à dérive de fréquence, sont toutefois complexes à mettre oeuvre et limitées par l’utilisation de composants massifs pour les étapes de compression et d’étirement des impulsions. Ces travaux de thèse, à la fois expérimentaux et numériques, avaient pour objectif d’explorer des régimes dynamiques originaux basés sur l’utilisation de fibres actives spécifiques combinant large aire modale et propriétés dispersives adéquates pour la génération d’impulsions ultra-courtes de haute énergie. Les études numériques ont ainsi permis de montrer que des régimes impulsionnels à haute dispersion normale pouvaient être atteints en exploitant les phénomènes de résonnance et de couplage de modes dans des fibres de Bragg ou à profil en W. L’étude de l’influence des paramètres de la cavité laser sur le mécanisme de verrouillage de modes a permis d’identifier des configurations attractives pour la montée en puissance. La mise en oeuvre expérimentale de ces concepts a notamment permis le développement d’une source laser à soliton dissipatif produisant des impulsions énergétiques (38 nJ, 700 fs après compression) à des longueurs d’ondes autour de 1560 nm, record pour ce type d’oscillateur. La réalisation expérimentale de sources ultra-rapides basées sur des fibres actives spécifiques combinées au phénomène de couplage de mode ont permis d’identifier les potentialités et limitations de ces architectures originales à fortes dispersions totales pour la montée en énergieUltrafast fiber lasers represent today a ubiquitous technology in various industrial and research applications thanks to their inherent advantages such as compactness, stability and high power. The best performances to date, mostly relying on large mode area fibers and chirped pulse amplification, however require complex experimental developments and are limited by the use of bulk components for pulse stretching and compression. The experimental and numerical work presented in this PhD thesis aimed at exploring original dynamical regimes based on specific active fibers combining large mode area and high dispersions for the generation of high-energy ultra-short pulses. The numerical studies then showed that pulsed regimes with high normal dispersions could be reached by exploiting resonance and mode-coupling phenomena in Bragg or W-type fibers. Studying the influence of the cavity parameters on mode-locking mechanisms allowed to target attractive configurations for energy scaling. The experimental implementation of this concept allowed the development of a dissipative soliton source delivering record high-energy chirped pulses (38 nJ, 700 fs after compression) at 1560 nm. The realization of ultrafast sources based on specific active fibers combined to mode-coupling phenomena then brought the possibility to identify the potentiality and limitations of these particular architectures with high dispersions for energy scaling
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Guezennec, Tristan. "Sοurces paramétriques fibrées pοmpées par impulsiοns à fοrte dérive de fréquence : Ρerfοrmances et dynamique." Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2024. http://www.theses.fr/2024NORMR074.
Full textAbstract:
L'utilisation de la spectroscopie Raman cohérente dans divers domaines scientifiques a motivé la conception de sources optiques multi-longueur d'onde. Dans ce contexte, le développement d'amplificateurs paramétriques fibrés à dérive de fréquence (FOPCPAs), puis d'oscillateurs paramétriques fibrés à dérive de fréquence (FOPCPOs) a permis la génération d'impulsions ultra-courtes, énergétiques et accordables. Ces travaux de thèse portent sur l'étude de FOPCPOs suivant deux axes principaux : la montée en énergie de ces sources, avec ici une production d'impulsions portant plus de 1 µJ à cadence élevée, et l'étude de la dynamique de ces sources. Une comparaison avec un FOPCPA démontre ainsi l'intérêt des FOPCPOs, générant un train d'impulsions moins bruité qu'un FOPCPA équivalent. Ces travaux ouvrent ainsi la voie à l'intégration de ces sources, permettant d'envisager l'utilisation de ces sources hors du laboratoire, mais aussi au développement de nouvelles méthodes de spectroscopie Raman de part la grande diversité de régimes qu'il est possible d'obtenir à partir de ces architecturesThe use of coherent Raman spectroscopy in various scientific fields has led to the design of multi-wavelength optical sources. In this context, the development of fiber optical parametric chirped-pulse amplifiers (FOPCPAs), the fiber optical parametric chirped-pulse oscillators (FOPCPOs), has enabled the generation of ultrafast, energetic and tunable pulses. This thesis work focuses on the study of FOPCPOs along two main axes: the energy scaling of these sources, with here the production of pulses carrying more than 1 µJ at high repetition rate, and the study of the dynamics of these sources. A comparison with a FOPCPA demonstrates the benefits of FOPCPOs, which tend to generate a less noisy pulse train than an equivalent FOPCPA. This work pavs the way for the integration of these sources, enabling them to be used outside of the laboratory, and also for the development of new Raman spectroscopy methods, thnaks to the wide range of regimes that can be obtained from these architectures
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Fourmaux, Sylvain. "Etude de la transition de phase ultrarapide solide/liquide d'un semiconducteur par diffraction X femtoseconde." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2002. http://www.theses.fr/2002EPXX0017.
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Hanzard, Pierre-Henry. "Métrologie ultrarapide : application aux dynamiques laser et à l'imagerie." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR042/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre de la caractérisation optique à haute cadence en temps réel. Des outils de métrologie ultrarapides ont ainsi été utilisés pour l’étude d’une source laser impulsionnelle ainsi que pour l’imagerie de phénomènes physiques. La mise en place et la caractérisation temporelle d’une source laser impulsionnelle a permis l’observation d’événements anormalement intenses pour certains régimes de fonctionnement, et ces dynamiques ont pu être confirmées numériquement. La compréhension de ces phénomènes présente un intérêt fondamentalmais également pratique, notamment en vue de limiter les dommages optiques dans les sources laser. L’utilisation d’une technique d’imagerie appelée « imagerie par étirage temporel » a permis l’observation de jets liquides à une cadence de 80MHz. Reposant sur le principe de Transformée de Fourier Dispersive, cette technique permet de rendre compte de phénomènes non-répétitifs à des cadences élevées, et ainsi d’outrepasser les limitations imposées par les systèmes d’enregistrement conventionnels. La technique a également permis l’étude d’ondes de choc générées par ablation laser, et la détermination du profil de vitesse de l’onde de choc à travers la zone de mesure. Le phénomène de réflexion d’une onde de choc sur une paroi a également pu être observéThis PhD work is dedicated to optical characterization in real time. Ultrafast metrology tools have thus been used to study a pulsed laser source and also for physical phenomena imaging. The implementation of a temporally well characterized pulsed laser source allowed the observation of events involving abnormally high intensity, the dynamics of which have also been numerically studied and confirmed. Understanding of these phenomena addresses a fundamental and interesting need to prevent optical damage in laser sources. The use of the imaging technique called “time-stretch imaging” allowed the imaging of liquid sprays at an 80MHz repetition rate. Based on Dispersive Fourier Transform, this technique enables the study of non-repetitive events at high sampling frequency, and thus goes beyond the performance of traditional imaging devices. This technique also allowed the tracking of shockwaves, and thus profiling the shockwave’s velocity variation through its propagation along a certain measuring distance. Shockwave reflection has also been observed
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Allard, Jean-François. "Études du processus d'amplification ultrarapide par le colorant laser HITC+." [S.l. : s.n.], 2005.
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Maysonnave, Jean. "Dynamique ultrarapide de lasers à cascade quantique Terahertz - le graphène comme émetteur Terahertz." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066360/document.
Full textAbstract:
La gamme des ondes terahertz (THz) se situe à l'interface des domaines électronique et optique. Malgré un potentiel d'applications élevé, elle souffre d'un manque de dispositifs performants. Dans ce cadre, cette thèse se concentre sur l'étude fondamentale et la réalisation de nouvelles fonctionnalités associées à différentes sources THz, en utilisant la spectroscopie THz dans le domaine temporel (TDS). Cet outil puissant permet de mesurer le profil temporel d'un champ électrique THz et est utilisé pour explorer l'émission THz de lasers à cascade quantique (LCQ) et de graphène.Dans une première partie, la réponse ultrarapide de LCQs est étudiée. Un contrôle de la phase du champ électrique de LCQs THz via la technique "d'injection seeding" est réalisé puis optimisé. Il nous permet de mesurer le profil temporel de l'émission laser. A l'appui de cette expérience et de simulations, une description quantitative de la dynamique du gain est faite. Ces informations sont critiques pour la production d'impulsions courtes. Une modulation rapide du gain de LCQ est ensuite réalisée et conduit à la génération d'impulsions courtes (durée ~ 15 ps) en régime de blocage de modes. Ces études permettent notamment d'envisager les LCQs comme sources puissantes pour la TDS. Dans une seconde partie, nous montrons que le graphène peut émettre un rayonnement THz sous excitation optique par un effet non linéaire d'ordre 2. Cette émission résulte d'un transfert de quantité de mouvement des photons aux électrons du graphène ("photon drag"). Elle permet ainsi d'explorer des propriétés subtiles du graphène, telles que de très faibles différences de comportement entre les électrons et trous photogénérésThe terahertz (THz) range is a region of the electromagnetic spectrum which lies at the limit between the electronic and optical domain. Currently, THz applications suffer from the lack of sources and detectors. In this context, this thesis focuses on the fundamental study and the development of new functionalities of different THz sources, usingTHz time-domain spectroscopy (TDS) as a base. This powerful tool enables to acquire the temporal profile of a THz electric field and is used to explore the THz emission properties of quantum cascade lasers (QCLs) and graphene.In the first part, the ultrafast response of QCLs is investigated. A phase control of the electric field of THz QCLs via injection seeding is realised and optimised. This enables the measurement of the amplitude and temporal profile of the laser emission. Throughthese experiments and simulations, a quantitative description of the gain dynamics can be accessed. This information is critical for modelocking. Finally, a fast modulation of the gain of QCLs is realized and leads to short pulses generation (15 ps) in a modelocked regime. These studies open the way for using QCLs as powerful sources in TDS.In the second part, THz radiation generation from graphene under optical excitation is demonstrated by a second order non-linear process. The THz emission results from themomentum transfer from the photons to the electrons of graphene (photon drag). As well as broadband THz generation, novel bandstructure properties of graphene can be explored such as the different dynamics between the photogenerated electrons and holes
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Sattler, Tobias. "Commutation ultrarapide de microcavités semiconductrices pour des applications à l'optique quantique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY082/document.
Full textAbstract:
L’injection tout optique des porteurs de charges libres dans un matériau semi-conducteur peut changer la fréquence de résonance d’une cavité optique pendant quelques picosecondes et permet une modification ultra-rapide de l’interaction lumière-matière. Dans cette thèse, nous étudions la commutation de différents types de cavités basés sur les matériaux GaAs/AlAs et explorons des applications possibles.Quand la longueur d’onde de résonance est changée sur une échelle de temps inférieure à son temps de stockage, lumière stockée subit un décalage vers les hautes fréquences. Dans ce travail, nous étudions expérimentalement cet effet pour des microcavités planaires à haut facteur de qualité, étant capables de stocker la lumière pendant plusieurs dizaines de picosecondes et observons un décalage important (environ 17 largeurs de raie) de la lumière stockée. Conformément à nos simulations numériques, nous mettons en évidence un comportement adiabatique et une efficacité proche de 100% pour ce procédé de conversion.Étant au sein d’une cavité, des boîtes quantiques (BQ) peuvent servir comme source de lumière interne pour sonder les modes de la cavité et la dynamique de la commutation. Nous utilisons cette approche pour étudier deux types de cavités différents.D’un côté, nous injectons une distribution inhomogène de porteurs de charge libres dans des micropiliers, dont l’intérêt pour des expériences d’optique quantique est bien reconnu. A cause des recouvrements différents entre les distributions des porteurs libres et des intensités des champs, nous observons des comportements de la commutation des modes radicalement différents. Ce comportement est compris quantitativement sur la base des simulations prenant en compte la diffusion et la recombinaison des paires électron-trou.D’un autre côté, nous explorons les propriétés d’un nouveau type de microcavité, des résonateurs en forme d’anneau ovoïde. Nous présentons une caractérisation de leurs propriétés optiques et des expériences de commutation. Ces objets présentent des perspectives prometteuses pour la fabrication des microlasers et pour des expériences d’optique, telles que le contrôle dynamique de l’effet PurcellThe all-optical injection of free charge carriers into a semiconductor material can change the resonance frequency of an optical microcavity within few picoseconds and allows an ultrafast modification of light-matter interaction. In this PhD thesis, we study the switching of different types of cavities based on GaAs/AlAs materials and explore possible applications.When the resonance wavelength of a cavity is shifted on a timescale shorter than its storage time, the frequency of the stored light is up-converted. In this work, we study this effect experimentally for high Q planar microcavities, able to store light during several tens of picoseconds. Upon ultrafast switching, we observe a large frequency shift (around 17 mode linewidths) of stored light.In agreement with numerical simulations, we evidence an adiabatic behavior and an efficiency close to 100% for this conversion process.When embedded in a cavity, quantum dots can serve as an internal light source for probing cavity modes and their switching dynamics. We use this approach to study two different kinds of microcavities.On one hand, we inject an inhomogeneous distribution of free charge carriers into micropillars, whose interest for quantum optics experiments is well recognized. We observe drastically different switching behaviors for their cavity modes, due to the different overlaps between free carriers and field intensity distributions. This behavior is understood in a quantitative way on the basis of simulations taking into account the diffusion and recombination of electron-hole pairs.On the other hand, we explore the properties of a novel type of microcavity, ovoid ring resonators. We present a characterization of their optical properties, as well as switching experiments. These objects offer appealing perspectives for the fabrication of microlasers, and for quantum optics experiments such as controlling the Purcell effect in real time
Book chapters on the topic "Lasers ultrarapides"
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Lasagni, Andrés Fabián, Lucinda Mulko, and Marcos Soldera. "Ultrarapid Industrial Large-Area Processing Using Laser Interference Patterning Methods." In Springer Series in Optical Sciences, 951–77. Cham: Springer International Publishing, 2023. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-14752-4_26.
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Lowndes, D. H., G. E. Jellison, R. F. Wood, and R. Carpenter. "Time-Resolved Studies of Ultrarapid Solidification of Highly Undercooled Molten Silicon Formed by Pulsed Laser Irradiation." In Proceedings of the 17th International Conference on the Physics of Semiconductors, 1497–500. New York, NY: Springer New York, 1985. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4615-7682-2_341.
Full textConference papers on the topic "Lasers ultrarapides"
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Bernal, L. "Ultrarapid plasma photographs with convergent beams." In IV Iberoamerican Meeting of Optics and the VII Latin American Meeting of Optics, Lasers and Their Applications, edited by Vera L. Brudny, Silvia A. Ledesma, and Mario C. Marconi. SPIE, 2001. http://dx.doi.org/10.1117/12.437074.
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Friberg, S. R., and P. W. Smith. "Nonlinearities in glass for subpicosecond optical switches." In OSA Annual Meeting. Washington, D.C.: Optica Publishing Group, 1986. http://dx.doi.org/10.1364/oam.1986.mcc3.
Full textAbstract:
Ultrarapid (subpicosecond) optical switching and signal processing elements should find important applications in future communication and computing systems. Glasses with fast (< 100-fs) electronic third-order susceptibilities could be used to fabricate ultrarapid switches. These nonlinearities, described by the nonlinear index coefficient n2, are compared with slow thermal index changes for various glasses. A degenerate four-wave mixing (DFWM) technique using a 250-ns train of 80-ps pulses from a mode-locked Q-switched Nd:YAG laser was used to measure n2. Thermal index changes were obtained by comparison of the DFWM signal from initial and final pulses of the pulse train. Results for leaded glasses agree with previous reports, with n2 of SF-59 equal to 19% of that of CS2. Titanium glasses, e.g., Hoya FDS-90, have an n2 that is 7 % that of CS2, and n2 does not increase with linear index as for leaded glasses. The observed thermal index changes are small, as expected for very low absorption coefficients. We define a figure of merit to help compare nonlinear materials for use in optical switches. It is the ratio of the (fast) nonlinear index change necessary to produce switching to the accompanying (slow) thermal index change. We show that some optical glasses appear to have higher figures of merit than any other nonlinear optical material. We conclude with a discussion of some possible configurations for glass all-optical switches.
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Saeta, Peter, Juen-Kai Wang, Yakir Siegal, Eric Mazur, and Nicolaas Bloembergen. "Femtosecond melting of GaAs probed by reflectivity and second-harmonic generation." In OSA Annual Meeting. Washington, D.C.: Optica Publishing Group, 1990. http://dx.doi.org/10.1364/oam.1990.thee4.
Full textAbstract:
Semiconductor-laser melting studies have shown the validity of a thermal model down to picosecond time scales. When excited with an intense femtosecond pulse at 620 nm, however, GaAs undergoes a phase transition because of partial energy transfer from the hot electron plasma to the ionic motion. We have performed pump-probe experiments on crystalline GaAs in which we measure both the linear reflectivity and the reflected second-harmonic light. The second-harmonic radiation is generated in the upper ~100 atomic layers of the crystal and provides a sensitive probe of the symmetry of the material to this depth. The data at high fluence are consistent with an ultrarapid transformation of the excited material to a high-reflectivity molten phase that produces negligible second harmonic within 200 fs of the excitation. Below melting fluence, a plasma-induced dip in reflectivity is observed. This dip, which lasts approximately 2 ps, is followed by a slight rise that can be attributed to lattice heating. We will present measurements of the second-harmonic and reflectivity from GaAs d and n surfaces probed under various polarizations during femtosecond melting.