Propagation d'impulsions femtosecondes trawatts dans l'atmosphre et applications

Les impulsions laser ultra-breves (fs) et ultra-intenses (TW) forment, au cours de leur propagation non-lineaire dans l'atmosphere, des structures auto-guidees, d'une centaine de microns de diametre, appelees filaments. Ces filaments resultent d'un equilibre dynamique entre l'effet Kerr qui focalise le faisceau et la defocalisation due au plasma genere au sein de ceux-ci. Au cours des differentes etudes rapportees ici, nous avons mesure que le spectre de lumiere blanche issue de l'automodulation de phase et de la generation de troisieme harmonique s'etend de l'ultraviolet (230 nm) a l'infrarouge (4,5 μ m). De meme, la propagation dans l'air, sous differentes conditions (pluie, brouillard, turbulence), des faisceaux terawatts femtosecondes a ete caracterisee afin de developper des applications atmospheriques. Il nous a ainsi ete possible de developper le LIDAR a lumiere blanche pour realiser des mesures preliminaires d'ozone et d'aerosols simultanement. De meme, grâce a la propagation fortement non-lineaire du faisceau qui permet de transporter des hautes intensites sur de longue distance, nous avons pu detecter et identifier, a distance, des aerosols biologiques et des cibles solides (LIBS) en induisant in situ des effets non-lineaires. Enfin, nous avons montre que le declenchement et le guidage de decharges de haute tension par une impulsion laser femtoseconde sous la pluie reste possible avec une efficacite comparable a l'atmosphere seche. D'autre part, une configuration a double impulsion laser augmente l'efficacite de declenchement des decharges. Ces resultats nous rapproche de la perspective de declenchement et guidage de foudre par laser.