Le laser pilote de l’installation LASERIX est un laser à amplification à dérive de fréquence (Chirped Pulse Amplification) basé sur l’amplification dans des cristaux de Saphir dopé Titane dont la longueur d’onde centrale est 800 nm. Il est composé d’une partie dite basse énergie à 2.5 J fonctionnant à une cadence de 10Hz et une partie haute énergie 30-40J fonctionnant à 0.1Hz

Vue du laser Pilote IR

 Front-end basse énergie
C’est un laser commercial Amplitude Technologies  délivrant 2.5J @ 10Hz. Il délivre les caractéristiques nominales suivantes :

• Spectre : 30 nm FWHM (avec modulation Dazzler©)
• Durée : 40 fs (Mesure SPIDER)
• Diamètre faisceau en sortie de compresseur : 50 mm
•  Contraste temporel : >10^8 avec système de contrôle des pré-impulsions (retard et contraste)

Il est composé de 5 modules :

1. Un oscillateur Femtosource©

Oscillateur optique laser

2. Un amplificateur femtoseconde dit « Booster » @ 10 Hz

Amplificateurs femtoseconde "Booster"

3. Un étireur et un module générateur de pré-impulsion

Etireur de Offner et générateur de pré-impulsion

Le module générateur de pré-impulsion [D. Zimmer et al. Opt. Express 16, 10398 (2008)] et un interféromètre de Mach-Zehnder introduit dans une chaîne d’amplification à dérive de fréquence en amont de l’étireur. Il permet la création de deux impulsions dont l’une présente une GDD plus importante du fait de la présence d’un étireur de type Martinez [O. E. Martínez, Design of high-power ultrashort pulse amplifiers by expansion and recompression, IEEE Journal of Quantum Electronics 23 (1987), 1385–1387.] sur l’un des bras. Une ligne à retard sur l’autre bras et une lame d’onde en entrée de l’interféromètre permettent de faire varier la balance et le retard entre les deux impulsions. En fin du système laser on obtient une impulsion compressée à l’optimum en durée et une pré-impulsion étirée.

schéma du module de génération pré-impulsion

4. Un amplificateur régénératif  cadencé à 10Hz et un pré-amplificateur permettant d’obtenir des impulsions 25-30 mJ

Amplificateur régénératif @ 10Hz et préamplificateur multipassage 30mJ

5. Deux amplificateurs de puissance cadencés à 10Hz permettent d’obtenir 2.5-3J par impulsion étirée

Amplificateurs Ti:Samulti passages@ 10Hz, 400mJ et 2.5J