Laboratoire Francis PERRIN
URA CNRS-CEA 2453
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Interférences de trajectoires électroniques dans le processus de génération d'’harmoniques d'’ordre élevé Séminaires SPAM LFP
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15/01/2008 à 11h00
LIDYL Bât 522, p 138 CEA-Saclay
 Jour inhabituel
Amelle Zair

La génération d'harmoniques d'ordre élevé conduisant à la production d'impulsions VUV attosecondes [1,2,3,4], promet de devenir un outil performant pour l'investigation de processus ultra-rapides au sein même des molécules et des atomes. Cette source intéresse donc un grand nombre d'activités scientifiques et doit en ce sens être parfaitement caractérisée. Depuis quelques années, de nombreuses techniques expérimentales et théoriques ont été développées afin de décrire le processus de génération. Il est désormais connu que la génération d'harmoniques résulte de l'interaction entre un champ laser intense linéairement polarisé (dans l'IR ou le proche IR) et un atome ou une molécule cible. Dans une vue semi-classique du processus, lors de cette interaction, un paquet d'onde électronique est libéré dans le continuum par ionisation tunnel, puis accéléré et reconduit vers l'ion parent par le champ laser oscillant et peut ainsi se recombiner en émettant un photon harmonique [5]. Cette trajectoire électronique classique peut être généralisée dans une vue purement quantique, fondée sur l'approximation des champs forts [6,7], où le dipôle harmonique peut être décrit comme une somme de contributions de tous les chemins quantiques conduisant à l'émission harmonique. Chaque chemin est caractérisé par son amplitude et sa phase dépendante de l'intensité laser (où q désigne l'ordre harmonique et j le chemin quantique considéré). On comprend alors que si plusieurs chemins contribuent au processus de génération, la différence de phase va induire en fonction de l'intensité laser, des interférences de chemins quantiques. Ces interférences ont été prédites théoriquement mais jamais démontrées expérimentalement [8,9]. Nous présenterons ici les conditions expérimentales permettant l'observation d'interférences de plusieurs chemins quantiques et leur contrôle à l'échelle attoseconde. Nous mettrons en évidence l'importance de résoudre spatialement et spectralement l'émission harmonique pour observer ce phénomène et nous présenterons l'étude de ces interférences dans différents gaz cibles. L'observation de ces interférences permettrait pour la première fois la reconstruction du dipôle harmonique à partir d'une observation expérimentale et ainsi de caractériser le processus directement à l'aide d'un dispositif expérimental simple et robuste (l'interféromètre étant l'atome ou la molécule cible).




  • [1] M. Hentschel et al., Nature 414, 509-513(2001).

  • [2] G. Sansone et al., Science 314, 443(2006).

  • [3] P. M. Paul et al., Science 292, 1689-1692(2001).

  • [4] Y. Mairesse et al., Science 302, 1540(2003).

  • [5] P.B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 71, 1994(1993).

  • [6] M. Lewenstein, P. Salières, A. L'Huillier. Phys. Rev. A 52, 4747(1995).

  • [7] P. Salières et al., Science 292, 902(2001).

  • [8] M. B. Gaarde et al., Phys. Rev. A 59, 1367(1999).

  • [9] Ph. Balcou et al., Phys. Rev. A 55, 3204 (1997).