Interaction de filaments

Un autre axe de recherche de l’équipe consiste à étudier les propriétés fondamentales associées à la filamentation laser afin de mieux comprendre et de contrôler le processus de filamentation.

L’interaction entre deux filaments femtoseconde dans l’air a fait l’objet de nombreux travaux dans l’équipe. Lorsqu'ils s'interceptent, le plasma généré à l’intersection des faisceaux laser est modulé par le champ d'interférence et forme un réseau dont le pas dépend de l’angle de croisement des filaments(Figure 1 et 2).

(a) Schéma de l’intersection de deux filaments. (b) Photographie de l’expérience. (c) Schéma du réseau de plasma.

 

Ce réseau de plasma joue un rôle important dans l’interaction entre les deux filaments. Lorsqu’il existe une différence de fréquence entre les deux filaments qui s’interceptent, le réseau se met en mouvement à des vitesses pouvant atteindre c/10 [1]. Nous avons montré que ce processus était responsable du transfert d’énergie d’un filament à l’autre (Figure 3) avec une efficacité pouvant atteindre 50% [2].

La figure 4 montre une autre particularité du réseau de plasma : la capacité à interrompre le phénomène de filamentation à distance [3]. C’est pourquoi l’étude détaillée de la dynamique du réseau est primordiale pour comprendre les interactions fondamentales entre filaments et la dynamique multi-filamentaire.

 

ENSTA CNRS Ecole Polytechnique