Projet ANR-07-BLAN-0150 – ATTOMIX : Design and characterization of XUV multilayer mirrors for attosecond pulses
Programme : Blanc (BLANC) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : INSTITUT D'OPTIQUE (IO) (INSTITUT D'OPTIQUE (IO))
Partenaires : Institut d'Optique Graduate School; Université Pierre et Marie Curie
Montant : 300000.0 euros
Date de début : 2007
Durée : 36 mois
Résumé : "Le besoin de composants optiques dédiés aux rayonnements X-UV -  (domaine spectral 3-60 nm) est en plein essor dans la communauté -  scientifique, en raison de l'émergence des nouvelles sources à très forte -  brillance (laser X, sources à générations d'harmoniques, laser à électrons -  libres), et de nouvelles applications (lithographie EUV, micro-analyse X, -  diagnositc de plasmas denses, science des impulsions attosecondes, -  imagerie solaire...). Dans ce domaine spectral, la seule possibilité de -  disposer de miroirs efficaces sous incidence non rasante repose sur la -  fabrication de miroirs interférentiels multicouches. Pour concevoir et réaliser -  de tels composants il est nécessaire de connaître parfaitement l'évolution -  spectrale des indices des matériaux utilisés. En raison des fortes -  absorptions inhérentes à cette gamme de longueurs d'onde, les mesures -  des dispersions d'indice n() sont délicates et peu précises. Les valeurs -  fournies par la littérature sont très dispersées et ne donnent pas satisfaction -  et il s'avère donc indispensable de déterminer de manière systématique et -  rigoureuse l'indice des matériaux utiles dans la gamme spectrale XUV. -  Dans le cadre de ce projet, nous proposons d'utiliser l'interférométrie XUV -  pour avoir un accès direct aux constantes optiques des matériaux en films -  minces. Ces valeurs fiables seront employées pour concevoir, optimiser et -  la réaliser des composants multicouches XUV innovants. Nous avons -  décidé de concentrer nos efforts sur une évolution récente des miroirs -  multicouches, liée à la génération des impulsions ultracourtes : la -  conception et la réalisation de miroirs de phase pour impulsions -  attosecondes. L'intérêt de ces « atto-miroirs » est de permettre la mise en -  phase d'un spectre large d'harmoniques XUV avec une efficacité élevée. La -  génération d'impulsions ultra-brèves à l'échelle du temps attoseconde (10- -  18 s) ouvre le vaste champ d'exploration des phénomènes à dynamique -  ultra-rapide. Ces phénomènes sont au coeur de la chimie du vivant, mais -  ouvrent également des perspectives en physique des matériaux (contrôle -  du mouvement électronique dans les atomes). L'objectif de ce projet est -  donc de concevoir, réaliser et caractériser de tels atto-miroirs, en -  s'appuyant sur des mesures fiables des indices des matériaux en couches -  minces et en combinant des analyses optiques et physico-chimiques des -  matériaux et interfaces. L'interférométrie permet un accès direct à l'indice -  de réfraction. Un tel outil nécessite un savoir faire dans la conception -  d'instruments de très grande qualité, car les tolérances (montage -  mécanique et fabrication des optiques) se trouvent sévèrement diminuées à -  ces longueurs d'onde. Le principe d'un interféromètre à division de front -  d'onde a été récemment validé et le projet s'appuiera fortement sur cette -  compétence unique de l'Institut d'Optique. Afin d'optimiser les atto-miroirs -  nous étudierons l'influence des conditions d'élaboration sur les indices ainsi -  que sur leurs propriétés optiques et physico-chimiques. La confrontation -  entre les mesures et la simulation à partir des indices mesurés permettra -  une meilleure compréhension des défauts éventuels (défauts d'interfaces, -  de rugosité, de pureté) et de leur influence sur les propriétés optiques des -  composants réalisés. L'Institut d'Optique possède un savoir faire acquis au -  cours de ces 20 dernières années, à la fois dans la conception et la -  réalisation de revêtements multicouches XUV et dans le développement -  d'interféromètres pour cette gamme spectrale. Les nombreuses -  collaborations passées et en cours (NASA, ESA, LIXAM, JAERI, LLC, -  CEA...) montrent la forte implication de l'Institut d'Optique dans ce domaine -  en pleine explosion. Le Laboratoire de Chimie Physique  Matière et -  Rayonnement est également un acteur majeur de la recherche dans ce -  domaine et apportera au projet se