Generation d'impulsions femtosecondes dans le domaine des 100 terawatts par amplification dans des melanges de verres, et demonstration de focalisation a des densites de puissance superieures a 2. 10#1#9 watts par centimetre carre

Ce memoire presente les differentes etudes menees sur la chaine laser femtoseconde de puissance du centre d'etude de limeil-valenton. Cette installation est capable de delivrer des intensites sur cible superieures a 10#1#9 watts par centimetre carre et des puissances de 80 terawatts. Je presente les caracteristiques et contraintes en energie, duree et surface de focalisation d'une telle chaine de puissance et les mecanismes physiques associes: relation d'incertitude temps/frequence, dispersion de vitesse de groupe, auto-modulation de phase et retrecissement spectral du au gain. L'amplification de ces impulsions necessite l'utilisation du concept cpa (amplification d'impulsions a derive de frequences). Deux points critiques sont les systemes allongeur/compresseur, en theorie conjugues. Les distorsions apportees par les defauts d'alignement de ces systemes sont presentees ainsi que deux systemes correctifs: un systeme passif (coin de cube) et un systeme actif (modulateur de phase). L'obtention d'impulsions courtes en fin de chaine necessite de conserver le spectre de l'impulsion pendant l'amplification en limitant le retrecissement spectral du au gain. L'utilisation d'un amplificateur regeneratif ti:saphir et du melange de verres dans la chaine de puissance ont permis d'obtenir des spectres amplifies de 7 nanometres a 50 joules. De plus, un modele d'amplification permet d'analyser la forme temporelle de l'impulsion. Finalement les dernieres etapes sont le transport et la focalisation de ces impulsions (effets d'integrale-b et d'autofocalisation). Je presente les points critiques de ces hautes intensites et les moyens mis en place pour les caracteriser. Le fonctionnement obtenu est en routine de 30 terawatts pour des intensites superieures a 10#1#9 watts par centimetre carre. En conclusion, je presente les premieres experimentations realisees et les perspectives d'evolution de cette chaine vers des intensites superieures a 10#2#0-10#2#1 watts par centimetre carre