Laborator de optică aplicată

LOA vertical = Articol care ilustrează organizația Sigla LOA Istorie
fundație 1972
Cadru
Codificat UMR CNRS 7639
Zona de activitate Ile-de-France
Domeniu de activitate Optică , fotonică , plasme
Campus Campusul École Polytechnique , Paris-Saclay
Scaun Palaiseau
Țară Franţa
Informații de contact 48 ° 42 ′ 28 ″ N, 2 ° 13 ′ 19 ″ E
Organizare
Efectiv 90
Cercetători 17
Doctoranzi 16
Direcţie Stephane Sebban
Afiliere CNRS , ENSTA Paris , X , Institut Polytechnique de Paris
Locație pe harta Franței
vezi pe harta Franței Red pog.svg
Locație pe harta Île-de-France
vezi pe harta Île-de-France Red pog.svg

Optica Laboratorul Aplicată (LOA) este o îmbinare CNRS unitate de cercetare , care depinde de ENSTA Paris și Polytechnique École . Este atașat la secțiunea 04 „Atomi și molecule - Optică și lasere - Lasere fierbinți” din CNRS. Activitățile sale sunt axate pe dezvoltarea și aplicațiile de surse laser femtosecunde intense, fizica interacțiunii laser-materie și plasmă, precum și producerea de surse compacte de radiații și particule energetice.

Din anii 1980, Laboratorul de Optică Aplicată a fost unul dintre pionierii utilizării cristalelor de amplificare a safirului dopat cu titan , o nouă generație de lasere ultra-scurte. Din 2000, aceste lasere au devenit standardul pentru obținerea impulsurilor de femtosecundă de înaltă putere de vârf.

Istoric

Evoluția laboratorului

Anii 1960: crearea și măsurarea distanței pământ-lună

Jean Vignal, titular al unei catedre de fizică de la Politehnica din Paris, a creat în 1961 o secțiune legată de studiul laserelor în laboratorul său. Această mică echipă de 4 persoane va crește rapid pentru a deveni un laborator cu drepturi depline. Unul dintre primele experimente semnificative ale laboratorului va fi măsurarea distanței Pământ-Lună cu laser efectuată de Alain Orszag în 1970.

Anii 1970: mutare la Palaiseau și asociere cu ENSTA

Laboratorul a luat oficial numele de Laborator de Optică Aplicată în 1972, când a devenit un laborator comun între Politehnică și ENSTA . Apoi are 22 de persoane. S-a mutat în 1976 la centrul Yvette din Palaiseau, lângă noul campus al școlii politehnice. LOA va deveni apoi partener UMR al INSERM în 1984 și unitatea comună CNRS asociată în 1989.

Anii 1980: primele lasere femtosecunde

Laboratorul a început dezvoltarea de lasere ultra-scurte la sfârșitul anilor 1970, prin dezvoltarea primului laser francez sub-picosecund ( laser colorant ) datorită unei colaborări între echipa Arnold Migus de la LOA și C Shank și E. Ippen la Bell Laboratoare . Va fi apoi al doilea laborator din lume, după demonstrația lui W. Sibbett (Anglia), care va efectua blocarea modului efect Kerr , care este un proces cheie pentru realizarea laserelor femtosecunde intense. În 15 ani, forța de muncă a laboratorului s-a dublat pentru a ajunge la aproximativ cincizeci de oameni în 1988.

În anii 1980, Jean-Louis Martin și Y. Lecarpentier s-au angajat în studiul sistemelor biologice folosind lasere cu femtosecundă. Acest nou domeniu de aplicare a laserelor ultra-scurte va da naștere în 2001 la crearea Laboratorului de Optică și Biosștiințe (LOB) al Școlii Politehnice de către Jean-Louis Martin .

Anii 1990: sisteme laser cu femtosecundă CPA de mare energie

În 1992, un program european de investiții va permite finanțarea primelor sisteme laser femtosecunde de amplificare a driftului cu frecvență ridicată de energie (CPA) din Europa la LOA, LENS (Italia), FORTH (Grecia), LLC (Suedia) și MBI (Germania). Astfel, din 1995, dezvoltările efectuate în anii 1980-1990, vor permite inginerilor LOA să genereze impulsuri laser cu o durată de 30 fs și mai mulți jouli de energie. La acea vreme, astfel de performanțe reprezentau un salt de intensitate de mai multe ordine de mărime în comparație cu laserele existente. Un parteneriat cu laboratorul pentru utilizarea laserelor intense (LULI) al școlii politehnice va lansa apoi activitatea fizică a interacțiunii laserului cu plasmă în regim intens de femtosecundă sau fizică la intensitate ultra ridicată . Această activitate va duce la numeroase descoperiri în producția de surse de raze X și accelerarea laserului cu plasmă.

În 1995, echipa lui André Mysyrowicz a fost una dintre primele care au demonstrat filamentarea cu laser în aer folosind unul dintre primele lasere CPA femtosecunde din LOA. Studiul aplicațiilor filamentării cu laser va da naștere în 1999 lansării proiectului franco-german Teramobile și, mai recent, proiectului european Laser Lightning Light .

Anii 2000: surse secundare și lansarea principalelor programe Pettawatt

În 2007, Gérard Mourou , pe atunci director al LOA, a creat Institutul de Lumină Extremă (ILE), care își propune să construiască primul laser femtosecund cu 10 petați de putere numit Apollon . Construcția Apollo și a camerelor sale de experimentare este acum supravegheată de LULI ca parte a echipamentului de excelență CILEX, care reunește 12 laboratoare pe platoul Saclay. În același timp, LOA lansează proiectul European Extreme Light Infrastructure (ELI) care își propune să construiască 3 mari instalații laser de ultimă generație petawatt în mai multe țări europene.

Anii 2010: aplicații academice și societale ale surselor secundare

În 2013, mai mulți tineri cercetători LOA și-au unit forțele pentru a crea startup-ul SourceLAB . Se angajează să comercializeze tehnologii laser, ținte și diagnostice dezvoltate la LOA în domeniul interacțiunii laser-plasmă.

Laboratorul de Optică Aplicată are în prezent 5 grupuri de cercetare și 80 de persoane. Este implicat într-o serie de programe de investiții viitoare, cum ar fi laboratorul de excelență LABEX PALM și Équipex CILEX și ATTOLAB.

Directorii de laborator
Perioadă Numele de familie Comentarii
1961-1969 Jean Vignal
1969-1974 Francois Teissier du Cros
1974-1988 Alain Orzag
1988-1998 André Antonetti
1998-2004 Daniele Hulin
2004-2005 Philippe Balcou
2005-2008 Gerard Mourou Premiul Nobel pentru fizică 2018
2008-2019 Antoine Rousse
din 2020 Stephane Sebban

Subiecte de cercetare

Echipele LOA studiază diferite teme legate de laserele femtosecunde intense și interacțiunea laser-materie:

  • dezvoltarea sistemelor laser femtosecunde;
  • accelerarea cu laser a fasciculelor de electroni și ioni; o aplicație importantă a fasciculelor de protoni este terapia cu protoni pentru tratamentul cancerelor
  • generarea de radiații X sau X-UV intense;
  • Impulsuri laser de câteva cicluri optice pentru studiul dinamicii ultra-rapide a materiei;
  • Filamentarea cu laser.

Note și referințe

  1. „  Secțiunea 04 a Comitetului Național de Cercetare Științifică: acasă  ” , pe iramis.cea.fr (accesat la 13 aprilie 2018 ) .
  2. „  Pagina oficială LOA  ” .
  3. „  Instrumentație: spre o nouă revoluție laser? - Science Actualités.fr  ” , pe www.cite-sciences.fr (consultat la 20 aprilie 2018 ) .
  4. "  Jean VIGNAL (1897-1969)  " , pe annales.org (accesat la 19 aprilie 2018 ) .
  5. „  1970: prima măsurare a distanței Pământ / Lună  ” , pe sciences-techniques.cnes.fr (accesat la 19 aprilie 2018 ) .
  6. „  Raport de evaluare LOA de către AERES, 2013  ” ,2013.
  7. "  COMAERO, jumătate de secol de aeronautică în Franța  " , pe http://www.academie-air-espace.com ,2015.
  8. (în) A. Migus, C. și E. Shank Ippen, „  Amplificarea impulsurilor optice subpicosecunde: Teorie și experiment  ” , Ziua IEEE. Cant. Elec. , vol.  18,1982, p.  101 ( DOI  10.1109 / JQE.1982.1071384 ).
  9. (ro) J. Etchepare și colab. , „  Obturator Kerr optic de femtosecundă eficientă  ” , Applied Physics Letters , vol.  43,1983, p.  406 ( DOI  10.1063 / 1.94396 ).
  10. JL Martin , A. Migus , C. Poyart și Y. Lecarpentier , „  Femtosecond photolysis of CO-ligated protoheme and hemoproteins: aspect of deoxy species with a 350-fsec time constant  ”, Proceedings of the National Academy of Sciences , vol.  80, n o  1,1 st ianuarie 1983, p.  173–177 ( DOI  10.1073 / pnas.80.1.173 , citit online , accesat la 19 aprilie 2018 ).
  11. (în) „  Comisia Europeană: CORDIS: Proiecte și rezultate: interacțiunea cu materia laser: proces fără linie și spectroscopie de înaltă rezoluție în domeniile de timp și frecvență din  „ pe cordis.europa.eu (accesat la 19 aprilie 2018 ) .
  12. (în) JP Chambaret , C. White , G. CHERIAUX și P. Curley , "  Generation of 25 TW-32-fs impulss at 10 Hz  " , Optics Letters , Vol.  21,1 st decembrie 1996, p.  1921–1923 ( DOI  10.1364 / ol.21.001921 , citit online , accesat la 6 aprilie 2018 ).
  13. A. Rousse și colab. , „  Sursă eficientă de raze X Kα din plasmele produse de laser la femtosecundă  ”, Physical Review E , vol.  50, n o  3,1994, p.  2200-2207 ( DOI  10.1103 / physreve.50.2200 , citit online , accesat la 19 aprilie 2018 ).
  14. (ro) V. Malka și colab. , „  Accelerarea electronilor de către un câmp de trezire forțat de un puls laser ultrasunet intens  ” , Știință , vol.  298,22 noiembrie 2002, p.  1596–1600 ( DOI  10.1126 / science.1076782 , citit online , accesat la 19 aprilie 2018 ).
  15. (ro) YSS Nibbering și colab. , „  Emisia conică de la impulsuri de femtosecundă autoguidate în aer  ” , Optics Letters , vol.  21, n o  1,1 st ianuarie 1996, p.  62–64 ( DOI  10.1364 / ol.21.000062 , citit online , accesat la 21 aprilie 2018 ).
  16. Jérôme Kasparian, „  „ Téramobile ”își lansează eclairs-urile  ”, THEMA , CNRS,2003( citiți online [ arhiva de20 aprilie 2018] [PDF] , accesat la 29 iunie 2021 ).
  17. (En-GB) „  Laser Lightning Rod - A fet-open project  ” , pe llr-fet.eu (accesat la 19 aprilie 2018 ) .
  18. „  GERARD Mourou Director al Laboratorului Optica Aplicată  “, Industrie și Tehnologii ,2009( citiți online , consultat pe 19 aprilie 2018 ).
  19. „  site-ul oficial CILEX  ” .
  20. „  Apollo, cel mai puternic laser din lume  ”, FIGARO ,26 ianuarie 2015( citiți online , consultat pe 21 aprilie 2018 ).
  21. Comunicare CNRS , „  Către lumina extremă: proiectul ELI - Comunicate de presă și truse de presă - CNRS  ” , pe www2.cnrs.fr ,Februarie 2008(accesat la 21 aprilie 2018 ) .
  22. DCOM , „  Vocile antreprenoriale: start-up-ul SourceLAB  ” , pe www.polytechnique.edu ,2015(accesat la 19 aprilie 2018 ) .
  23. „  Site-ul oficial LabEx PALM  ” , pe www.labex-palm.fr (accesat la 21 aprilie 2018 ) .
  24. „  Site-ul oficial ATTOLab  ” , pe ATTOLab (accesat la 21 aprilie 2018 ) .
  25. „  Alain Aspect Las revolution of lasers  ”, Jurnalul Centrului CEA din Saclay ,2011, p.  11-12 ( citește online ).
  26. "  Daniele Hulin | a-Ulm  ” , pe www.archicubes.ens.fr (accesat la 20 aprilie 2018 ) .
  27. „  Intensitatea laserului va face ca materia să iasă din vid  ” , pe Le Monde.fr (consultat la 20 aprilie 2018 ) .
  28. „  Premiul Nobel pentru fizică 2018: Gérard Mourou, un fizician iluminat  ” , pe lemonde.fr , Le Monde ,9 decembrie 2018
  29. „  Plug in Labs Université Paris-Saclay - LOA  ” , pe www.pluginlabs-universiteparissaclay.fr (accesat la 21 aprilie 2018 ) .
  30. Raport de evaluare HCERES al LOA 2019 ,24 iunie 2019( citește online )
  31. (ro) J. Faure și colab. , „  Un laser - accelerator de plasmă care produce fascicule de electroni monoenergetici  ” , Nature , vol.  431,Septembrie 2004, p.  541-544 ( DOI  10.1038 / nature02963 , citit online , accesat 6 aprilie 2018 ).
  32. „  Victor Malka, maestro des rays lasers  ” , pe Le Monde.fr (accesat la 20 iunie 2018 ) .
  33. „  Cum acceleratorii de electroni ar putea revoluționa tratamentul cancerului  ”, Slate.fr ,7 aprilie 2016( citiți online , consultat la 13 aprilie 2018 ).
  34. „  Laser, lumină pentru orice  ”, France Culture ,aprilie 2018( citiți online , consultat la 13 aprilie 2018 ).
  35. K. Ta Phuoc și colab. , „  Producerea razelor X și gamma pe o masă  ”, Pourlascience.fr ,2014( citiți online , consultat la 13 aprilie 2018 ).
  36. (ro) JA Wheeler și colab. , „  Faruri Attosecond din oglinzi cu plasmă  ” , Nature Photonics , vol.  6, n o  12,Decembrie 2012, p.  829–833 ( DOI  10.1038 / nphoton.2012.284 , citit online , accesat la 6 aprilie 2018 ).
  37. L'Usine Nouvelle , "  Laserele ultra-scurte fac lumină asupra științelor - Industrie  ", usinenouvelle.com/ ,20 aprilie 2017( citiți online , consultat la 13 aprilie 2018 ).
  38. (ro) A. Couairon și A. Mysyrowicz , "  Femtosecond filamentation in transparent media  " , Physics Reports , Vol.  441,2007, p.  47–189 ( DOI  10.1016 / j.physrep.2006.12.005 , citit online , accesat 6 aprilie 2018 ).
  39. (în) „  Euronews: oamenii de știință care sunt„ loviți ”de fulgere  ” pe www.euronews.com ,16 septembrie 2019

Articole similare

linkuri externe