Au coeur de l'infrastructure ALLS se trouvent trois systèmes laser Titane : saphir. Ce sont les outils qui permettent d'atteindre de hautes intensités et des résolutions temporelles femtosecondes. L'infrastructure est aussi dotée d'une large game d'équipments et d'instruments specifiquement reliés à la photonique ultrarapide.
Systèmes Laser
| Ce laser délivre des impulsions femtoseconde amplifiées à haut taux de répétition avec une énergie par impulsion relativement élevée. Ce système est adapté aux applications demandant de hauts ratio signal-sur-bruit ou demandant une accumulation sur grand nombre d'évènements. | |
| Le système 10/100 Hz est un système hybride qui offre un compromis idéal entre le taux de répétition des impulsions et l'énergie disponible par impulsion. Il peut fournir assez d'énergie pour des applications demandant des intensités bien au-dessus du seuil d'ionisation des molécules, comme les interactions avec les plasmas et les procédés impliquant des électrons relativistes. | |
| C'est le plus puissant laser disponible au Canada. Avec une puissance crête au-delà de 500 TW, le faisceau peut être focalisé sur des cibles solides ou gazeuses avec une intensité de champ extrêmement élevée. Les intéractions Laser-matière dans de telles conditions mènent à la génération de sources secondaires aux propriétés uniques. | |
| Deux OPAs sont disponibles dans l'infrastructure ALLS. Ils permettent de convertir la longueur d'onde fondamentale des lasers Titane-Saphir (800 nm) à l'aide de différents procédés paramétrés. Cela permet une variation continue de 200 nm à 20 microns dans le régime femtoseconde avec différentes efficacités de sortie. Un OPA est pompé à l'aide d'un système laser de 2.5 kHz et l'autre à l'aide d'un faisceau de 100 Hz. |
Extensions & Terminaux
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Il est possible de diminuer encore la durée d'impulsion accessible sur le laser Multi kHz ou les OPAs en utilisant le montage de fibres optiques "hollow-core". Il est possible d'obtenir des impulsions laser de quelques cycles (few-cycles) à différentes longueurs d'ondes, nomément 800 nm, 1400 nm et 1800 nm. |
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Cette chambre d'expérience est utilisée en parallèle du système laser Multi kHz et avec l'OPA corresppondant. Elle permet la détection de fragments de molécules issus de la ionisation sous différents champs laser. Cet outil est essentiel pour les applications d'imagerie moléculaire dynamique. |
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Cette chambre d'expérience est utilisée en parallèle du système laser 100 Hz et avec l'OPA corresppondant. Elle permet la génération et la détection de radiations qui sont des harmoniques du champ laser fondamental. Cette chambre inclue un jet de gas pulsé ainsi qu'un spectromètre XUV capable d'une bonne résolution et efficacité jusqu'à des energies de photon de 1keV. |
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LIGNE RAYONS-X BÉTATRON |
La ligne Ratons-X bétatron, obtenue à l'aide d'un procédé "laser wakefield" (LWFA) utilisant le laser haute puissance de ALLS, permet des contrastes de phase haute résolution et de l'imagerie X de haut rendement à 50keV. La durée des impulsions de rayons-X, qui est de 30fs, offre la possibilité d'étudier la dynamique de systèmes complexes grace à la spectroscopie d'absorption des rayons X résolue dans le temps dans le domaine femtoseconde. Les électrons accélérés par LWFA sont manipulés à l'aide d'optique électronique et un ondulateur, premier pas vers un laser à électrons. |
Instruments et Métrologie
L'infrastructure ALLS inclue une large game d'instruments reliés à la photonique ultrarapide qui sont accessibles aux utilisateurs.
- Caméras CCD
- Spectromètres XUV/VIS/NIR/IR
- Caméra X-CCD
- Puissancemètre
- Photodiodes
- Camera Streak
- SPIDER
- TG-FROG
- Autocorrelateurs
- Corrélateurs troisième ordre
- Senseurs de front d'onde
- Spectromètre électronique (game 500MeV-GeV)
