Soutenance de thèse de Anahita OMOUMI

Soutenance de thèse de Anahita OMOUMI, doctorante dans le groupe Lasers du LCF, le vendredi 15 décembre 2023 à 14h00 dans l'Auditorium de l'Institut d'Optique Graduate School de Palaiseau, sur le thème : " Développement d’une source VUV ultra-rapide pour des applications ARPES résolue en temps. "

Résumé : " La spectroscopie photoémission résolue en angle et en temps (TR-ARPES) représente l'une des techniques les plus puissantes en physique de la matière condensée, nous permettant d'obtenir simultanément des informations sur l'énergie et la quantité de mouvement des électrons dans les matériaux. Parmi les sources de lumière adaptées à cette technique, les sources table-tops basées sur laser ont attiré une attention considérable ces dernières années. Dans ce contexte, ce manuscrit présente le développement d'une source VUV à haut flux, à haut taux de répétition, dotée d’une largeur spectrale/temporelle ajustable. Un des éléments clés dans cette catégorie de sources concerne la méthode de conversion de fréquence utilisée pour adapter la fréquence de laser à la fréquence des photons requise dans la spectroscopie photoémission.

    Dans ce travail, nous avons opté pour deux étapes de génération du troisième harmonique (THG), d'abord dans les cristaux nonlinéaires, puis dans le gaz de xénon. À partir d'un laser industriel dopé Ytterbium délivrant des impulsions de 500 fs à 1030 nm à un taux de répétition de 100 kHz,  nous avons effectué la compression et l'élargissement non linéaires des impulsions laser dans une seule géométrie de cellule multipassage (MPC). Ce dispositif a permis de mettre en place deux lignes de faisceaux transformés de Fourier (TF) avec des largeurs d'impulsion comprimées et élargies spectralement/temporellement. Ces lignes de faisceaux, en plus des impulsions laser de 500 fs, ont offert trois lignes de faisceaux TF avec des durées d'impulsion de 100 fs, 500 fs et 3 ps, chacune d'entre elles pouvant servir d'impulsion fondamentale pour les étapes de THG. La première étape de THG génère des impulsions de 343 nm, utilisées ensuite comme impulsion pompe pour le THG dans le xénon, aboutissant à des impulsions de 114 nm (10.8 eV). Cette sélectivité de la largeur d'impulsion au sein de notre dispositif a considérablement élargi le champ d'application de la TR-ARPES et nous a permis d'explorer le THG perturbatif avec diverses largeurs d'impulsion spectrales et temporelles, mettant en évidence le rôle essentiel de l'ionisation dans les conditions d'accord de phase et l'efficacité de la génération. "