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Lasers d'électrons libres à rayons X : techniques et applications

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Description

Cette séance de cours présente les lasers à rayons X (XFEL) et leurs applications dans l'étude des processus ultrarapides à l'échelle atomique. L'instructeur discute de l'importance des XFEL dans la capture des échelles de temps femtoseconde, permettant l'observation de la dynamique des réactions chimiques et du mouvement atomique avec une résolution sans précédent.

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Concepts associés (14)

Ultrashort pulse

In optics, an ultrashort pulse, also known as an ultrafast event, is an electromagnetic pulse whose time duration is of the order of a picosecond (10−12 second) or less. Such pulses have a broadband optical spectrum, and can be created by mode-locked oscillators. Amplification of ultrashort pulses almost always requires the technique of chirped pulse amplification, in order to avoid damage to the gain medium of the amplifier. They are characterized by a high peak intensity (or more correctly, irradiance) that usually leads to nonlinear interactions in various materials, including air.

Femtosecond pulse shaping

In optics, femtosecond pulse shaping refers to manipulations with temporal profile of an ultrashort laser pulse. Pulse shaping can be used to shorten/elongate the duration of optical pulse, or to generate complex pulses. Generation of sequences of ultrashort optical pulses is key in realizing ultra high speed optical networks, Optical Code Division Multiple Access (OCDMA) systems, chemical and biological reaction triggering and monitoring etc.

Réaction chimique

Une réaction chimique est une transformation de la matière au cours de laquelle les espèces chimiques qui constituent la matière sont modifiées. Les espèces qui sont consommées sont appelées réactifs ; les espèces formées au cours de la réaction sont appelées produits. Depuis les travaux de Lavoisier (1777), les scientifiques savent que la réaction chimique se fait sans variation mesurable de la masse : , qui traduit la conservation de la masse. thumb|La réaction aluminothermique est une oxydo-réduction spectaculaire.

Science attoseconde

La science attoseconde, abrégé en l’attoseconde, est une science du comportement des molécules inventée par le professeur québécois André D. Bandrauk de l’université de Sherbrooke. Cette science est en quelque sorte une combinaison de chimie numérique, de physique quantique et de photonique moléculaire. En 2011, l’attoseconde a obtenu la deuxième place dans le palmarès des découvertes les plus importantes de l’année 2010 retenues par la revue québécoise La Recherche. Le professeur Bandrauk a reçu le prix Marie-Victorin 2010 pour ses découvertes.

Blocage de mode

Le blocage de mode ou verrouillage de mode désigne une technique de synchronisation de la phase des modes laser destinée à produire de courtes et intenses impulsions lumineuses. Le blocage de mode est réalisé à l'aide de différents éléments optiques : colorant à absorbant saturable, modulateur acousto-optique, cellule de Pockels... La principale application du blocage de mode est la réalisation de laser femtoseconde. Les premiers lasers à colorant délivrant de courtes impulsions sont apparus dans les années 1970, mais les impulsions qu'ils délivrent ne sont pas suffisamment stables .

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Séances de cours associées (38)

Fusion laser : principes et applications

Fournit une vue d'ensemble des principes et des applications de la fusion laser, en se concentrant sur les lasers ultrarapides et leur rôle dans la production d'énergie.

Pulsations laser femtosecondes

Explore la génération d'impulsions laser femtoseconde, l'optique non linéaire, la compression d'impulsions et les systèmes laser pour des impulsions ultrarapides.

Lasers Pulsés: Techniques de Phase Matching

Explore les lasers pulsés et les techniques d'adaptation de phase en optique non linéaire, couvrant les matériaux biréfringents, les modulateurs, le Q-switching, le verrouillage de mode et le contrôle de la dispersion.

MIR Spectral Domain et Femtoseconde Amplificateurs

Couvre le domaine spectral MIR, les amplificateurs femtosecondes et l'optique non linéaire, explorant des configurations expérimentales et des applications telles que la spectroscopie pompe-sonde.

Active-Passive Modelocking: Fondamentaux et applications

Couvre les bases du modelage actif et passif dans les lasers ultrarapides.

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