Contexte:

De grandes installations d’étude de physique par laser de puissance sont actuellement en fonctionnement : le NIF National Ignition Facility aux Etats-Unis et depuis 2014 le LMJ Laser MégaJoule en France. Il est aujourd’hui envisageable d’améliorer les premiers étages d’amplification de ces chaînes laser en particulier les modules préamplificateurs situés entre la source laser et la section amplificatrice. Cet étage délivrant des énergies de l’ordre du joule est aujourd’hui limité à 1 tir toutes les 5 minutes. Le matériau amplificateur, un verre phosphate dopé au néodyme, utilisé également dans les grands amplificateurs des chaînes lasers impose une longueur d’onde de 1053 nm.

Ces contraintes fortes nous amènent à développer de nouveaux matériaux laser et de nouvelles architectures. Les premières synthèses de ces matériaux ont débuté dans le cadre d’une collaboration avec le laboratoire CIMAP à Caen. Le cristal retenu est un fluorure de calcium dopé au néodyme. Les études sont basées sur des développements de briques technologiques de base (amplificateur régénératif, amplificateur à pompage transverse, à disque, miroir actif, …). Ils ont essentiellement vocation à valider le choix des technologies retenues et à recaler une simulation thermo-opto-mécanique.

Objectif :

L’objectif du post-doc sera de :

• participer à la première étape du projet 1J/10Hz qui concerne l’étude et le dimensionnement d’amplificateurs en intégrant les propriétés spectroscopiques des nouveaux matériaux. En particulier il faudra qualifier expérimentalement et trouver les limites des nouveaux matériaux dans une architecture de pompage de type miroir actif.
• pré-dimensionner une architecture laser 1J à une cadence de 10 Hz. Une partie du travail sera alors consacrée à la validation des résultats expérimentaux à l’aide de codes de calculs couplant les effets laser aux effets thermiques.

Pour ces travaux, le candidat s’appuiera sur :

• les modules de pompages diodes développés par le CEA/CESTA.
• les nouveaux matériaux en cours de développement en collaboration avec le CIMAP.
• les codes de calcul utilisés au CEA/CESTA pour la propagation de faisceau.

Le post-doc s’appuiera sur des travaux expérimentaux couplés à des modélisations. Il nécessitera des collaborations entre différents laboratoires, internes au CEA et aussi ceux du monde académique.

Contact:

Sébastien MONTANT – CEA/Cesta – BP 2 – 33114 LE BARP – 05.57.04.40.00