BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//CERN//INDICO//EN BEGIN:VEVENT SUMMARY:Marie-Hélène Carron "Dynamique non-adiabatique et structuration spatio-temporelle de l'émission cohérente dans les lasers XUV à plasma injectés" DTSTART:20260928T080000Z DTEND:20260928T100000Z DTSTAMP:20260921T184800Z UID:indico-event-14246@indico.ijclab.in2p3.fr DESCRIPTION:Lien de connexion / Link : https://ijclab.zoom.us/j/9495451835 5?pwd=7hBv772HFaHoWPTCZ51JbGB50jRbMr.1\nMerci de laisser fermés camera et micro de votre ordinateur pendant la soutenance.\nPlease keep your camera and microphone switched off throughout the defense.\n \n \n"Dynamique n on-adiabatique et structuration spatio-temporelle de l'émission cohérent e dans les lasers XUV à plasma injectés"\nRésumé :\nLes lasers XUV à plasma en régime injecté sont des milieux amplificateurs efficaces pour obtenir des faisceaux cohérents dont l’énergie dépasse de plusieurs o rdres de grandeur celle des harmoniques d’ordre élevé injectées en en trée du milieu. Compte-tenu du développement des sources XUV portant un moment angulaire orbital (OAM)\, principalement obtenues via la générati on d’harmoniques d’ordre élevé\, l’amplification de tels faisceaux structurés par un laser XUV permettrait d’étendre les applications de ceux-ci. Cependant\, contrairement à la majorité des milieux amplificat eurs laser\, la dynamique de l’amplification dépend des caractéristiqu es du plasma avec des temps caractéristiques supérieurs à la durée de l’impulsion à amplifier. Celle-ci n’est alors pas amplifiée directem ent mais déclenche l’apparition d’un sillage de durée typique picose conde\, modulé par des oscillations de Rabi une fois la saturation attein te. Ce travail de thèse sera donc divisé en deux grandes parties. La pre mière partie s’intéresse à l’amplification de faisceaux OAM\, en pa rticulier de vortex optiques dont l’OAM est décrit au premier ordre par la charge topologique l. Après avoir obtenu expérimentalement l’ampl ification partielle d’un vortex tel que l =25 obtenu par génération d ’harmoniques d’ordre élevé (HHG) et déterminé les difficultés d ’une telle expérience\, nous nous sommes intéressés à l’amplificat ion de vortex de faible charge\, moins divergents et plus faciles à injec ter dans le plasma. De tels faisceaux peuvent être obtenus via deux confi gurations : l’utilisation d’optiques diffractives et un mélange d’o nde dans le milieu HHG. Une étude numérique de l’amplification des vor tex optiques de faible l a été réalisée. Le modèle utilisé repose su r une description Bloch-Maxwell du milieu laser couplée à la dynamique d u plasma. Nous avons pu dégager différentes configurations dont les mér ites respectifs dépendent des conditions d’injection. Ce travail ouvre la voie vers l’étude de l’amplification d’autres faisceaux structur és tels que les faisceaux de Bessel hélicoïdaux et les vector-vortex. L a seconde partie cherche à résoudre le problème de la durée du sillage picoseconde sans augmenter la densité électronique du plasma. Une méth ode de porte temporelle visant à ne sélectionner que la première oscill ation de Rabi est d’abord proposée. Cette structure contient en effet u ne fraction significative de l’énergie du sillage pour une durée de qu elques centaines de fs. Cette technique repose sur l’effet Stark quadrat ique induit par un laser perturbateur extérieur. Afin d'estimer la faisab ilité expérimentale nous avons incorporé l'effet Stark dans les simulat ions Maxwell-Bloch. Nous étudierons enfin la durée d’impulsion ultime d’un XUV laser en investiguant les conditions d’apparition d’une str ucture de type quais-soliton nommée pi-pulse permettant d’atteindre des durées d’impulsion théoriques de quelques femtosecondes sans perte d ’énergie.\n"Non-adiabatic dynamics and spatiotemporal structuring of co herent emission in seeded plasma-based XUV lasers".\n \nAbstract :\nSeede d plasma XUV lasers are effective amplifying media for producing coherent beams whose energy exceeds that of the high-order harmonics seeded into th e medium by several orders of magnitude. Given the development of XUV sour ces carrying orbital angular momentum (OAM)—primarily obtained through t he generation of high- order harmonics\, the amplification of such structu red beams by an XUV laser would expand their range of applications. Howeve r\, unlike most amplifying laser media\, the amplification dynamics depend on the characteristics of the plasma\, with characteristic times shorter than the duration of the pulse to be amplified. The pulse is therefore not amplified directly but triggers the development of a wake with a typical picosecond duration\, modulated by Rabi oscillations once saturation is re ached. This thesis work will therefore be divided into two main parts. The first part focuses on the amplification of OAM beams\, in particular opti cal vortices whose OAM is described at first order by the topological char ge l . After experimentally achieving the partial amplification of an l =2 5 vortex obtained via high-harmonic generation (HHG) and identifying the c hallenges of such an experiment\, we focused on the amplification of low-c harge vortices\, which are less divergent and easier to seed into the plas ma. Such beams can be obtained via two configurations: the use of diffract ive optics and wave mixing in the HHG medium. A numerical study of low- l vortices amplification was conducted using Maxwell-Bloch simulations\, all owing us to select the most appropriate configuration based on the seeding conditions. This work paves the way for studying the amplification of oth er structured beams\, such as helical Bessel beams and vector-vortex beams . The second part seeks to resolve the issue of the picosecond wake durati on without increasing the plasma’s electron density. A time-gating metho d aimed at selecting only the first Rabi oscillation\, which contains a si gnificant fraction of the wake’s energy for a duration of a few hundred femtoseconds\, is first proposed. This method relies on the quadratic Star k effect induced by an external perturbation laser\, whose characteristics we determined via Maxwell-Bloch simulations to implement this time gating experimentally. Finally\, we will study the ultimate pulse duration of an XUV laser by investigating the conditions under which a soliton-like stru cture called a pi-pulse appears\, which allows for theoretical pulse durat ions of a few femtoseconds without energy loss.\n \nMembres du jury :\n    - M. Philippe ZEITOUN\, Rapporteur\nDirecteur de recherche Laboratoir e d'Optique Appliquée (ENSTA\, Institut Polytechnique de Paris)\n   -  M. Arnaud COUAIRON\, Rapporteur\nDirecteur de recherche Centre de Physiqu e Théorique (Ecole Polytechnique\, Institut Polytechnique de Paris)\n    -  Mme Marta FAJARDO\, ExaminatriceAssociate Professor Instituto \nSup erior Técnico (Lisbonne\, Portugal)\n    -  M. Willem BOUTU\, Examinat eur \nDirecteur de recherche Université Paris-Saclay\, Laboratoire Intera ctions\, Dynamiques et Lasers (Commissariat à l'Energie Atomique)\n  -   M. Patrick GEORGES\, Examinateur\nDirecteur de recherche Université Pa ris-Saclay\, Laboratoire Charles Fabry (Institut d'Optique)\n \n\nhttps:/ /indico.ijclab.in2p3.fr/event/14246/ LOCATION:200/0-Auditorium - Auditorium P. Lehmann (IJCLab) URL:https://indico.ijclab.in2p3.fr/event/14246/ END:VEVENT END:VCALENDAR