Le Laboratoire de lasers à ultra-haute intensite utilise pour ces recherches la ligne de faisceau à haute intensité de la Advanced Laser Light Source (ALLS) situé à l’INRS au Centre Énergie Matériaux Télécommunications. Le laser est actuellement (en 2014) l’équipement à la pointe de la technologie pour les “table-top, turn-key” lasers qui sont disponibles sur le marché. Grâce à sa courte impulsion et son contraste élevé, le faisceau laser est parfaitement adapté pour l’accélération des protons, des électrons et d’autres sources secondaires comme les neutrons et les rayons X. Son augementation d’intensité (prevu mi-2015) vont permettre des experiences de physique extreme.
La ligne de lumière à haute intensité de la Advanced Laser Light Source (ALLS) est une ligne de lumière de l’infrastructure ALLS dedié aux experiences qui necessitent une intensité trés élevé. Les characteristiques principales sont:
| Energie laser (avant compression) | 5 J |
| Durée d’impulsion | minimum 25 fs |
| Contrast nominal | 10e10 |
| Longeur d’onde du laser | 800 nm |
| Intensité crête | 10e20 W/cm2 |
| Taux de répetition | 10 Hz |
L’installation ALLS
L’installation ALLS, qui représente un investissement de >20 M$, se compose de plusieurs lignes de lumière, une ligne de lumière laser de haute intensité (200 TW, 5 J en 25 fs, 10 Hz) générant des intensités sur cible de l’ordre de 10e20 W/cm2 et une ligne de lumière avec fort taux de répétition (300/100/4 mJ, 10/100 kHz Hz/2.5, 25 fs) équipée de dispositifs de conversion de fréquence.
Ouverte en 2005, l’installation a généré un impact scientifique très fort (> 2300 citations, H – index 26), produit par un grand nombre (> 70) de chercheurs internationaux venant de partout dans le monde. Elle a formé 125 étudiants des cycles supérieurs et 55 post-doctorants. ALLS entraîne un fort transfert de technologie, comme en témoigne plusieurs sociétés spin-off situés autour de l’installation. L’infrastructure est également liée à d’autres installations et avec de nombreuses collaborations internationales (voir “Collaborations”). L’installation met à niveau ses capacités d’intensité grâce à un financement supplémentaire (~ 4 M$ ), s’attendant à être achevé d’ici 2015 .
L’infrastructure ouvre la porte à explorer le potentiel de l’imagerie dynamique des systèmes de matière atomiques, moléculaires et condensés et constitue un outil unique pour explorer les questions fondamentales de la physique et de la chimie. Parmi ces défis se trouvent l’imagerie médicale à haute résolution pour la mammographie et l’accélération des particules pour le bio-médical, le micro-usinage et le traitement des matériaux, ainsi que les applications de sécurité et de défense, des télécommunications et de l’information .
Pour cela, l’infrastructure accueille plusieurs lignes de lumière et chambres expérimentales dédiées (certains d’entre eux entrain d’être installées):
1 ) l’accélération d’électrons par laser avec couplage à un onduleur classique pour la génération de rayonnement par Laser à Electron Libre
2 ) l’accélération de protons par laser et ses applications
3 ) l’haute intensité sur cible pour des expériences liées à l’électrodynamique quantique (QED)
4 ) des expériences de génération THz
5 ) systèmes à vide pour des expériences de génération d’harmoniques
6 ) génération d’impulsions laser intenses accordables dans le mi-infrarouge (ex: 10 mJ, 50 fs à 2 microns et 100 Hz)
7 ) impulsions laser à cicles reduits dans la gamme spectrale du proche et moyen infrarouge
8 ) explosion coulombienne induite par laser pour des expériences d’imagerie moléculaires ultrarapides
Le laboratoire dispose de plusieurs diagnostics pour le monitorage du laser et aussi des particules/rayonnement généré. Pour plus d’information n’hesitez pas a nous contacter.