Benoit MOREL : "Modélisation et simulation de l'ionisation des diélectriques par impulsions femtosecondes"

Travaux de thèse de Benoit MOREL : "Modélisation et simulation de l'ionisation des diélectriques par impulsions femtosecondes"

La présentation sera en français. Au vu des mesures sanitaires actuelles, la soutenance est publique mais sera disponible seulement sur : https://live.femto-st.fr

Résumé :  Les lasers femtosecondes sont des outils efficaces pour induire des modifications, des variations d’indice ou former des nano-vides au sein des matériaux diélectriques. La distribution d'énergie laser déposée est généralement calculée à partir de modèles reposant sur l'hypothèse de quasi-neutralité du plasma d’électrons-trous et en négligeant le transport des porteurs de charge. Ces hypothèses ne sont pas nécessairement vérifiées dans le cas d’une illumination laser par faisceaux de Bessel femtosecondes fortement focalisés, qui peuvent générer des nano-vides dans les diélectriques. Dans ce travail de thèse, nous avons développé un modèle théorique de plasma à deux fluides permettant de décrire le dépôt d'énergie laser à échelle nanométrique dans le volume des diélectriques, en prenant en compte les phénomènes de transport des électrons et des trous, les ondes plasmas, la photoionisation, l'ionisation par impact, la diffusion électron/trou et la diffusion avec les phonons. Une étude du dépôt d'énergie laser par une impulsion femtoseconde mise en forme de faisceau de Bessel dans le saphir a été réalisée. Cette étude a montré que la dynamique des trous, le transport et les phénomènes de non-neutralité peuvent fortement influer sur la distribution du plasma généré et sur l’absorption de l’énergie laser.

Composition du jury :

M. Arnaud Couairon Directeur de recherche CNRS au Centre de Physique Théorique de l’École Polytechnique, Rapporteur
M. Stéphane Guizard Directeur de Recherche CEA/CNRS/École Polytechnique, Rapporteur
M. Guy Bonnaud Professeur à l'Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires (INSTN), Examinateur
M. Maxime Jacquot Professeur à l'Université de Bourgogne Franche-Comté, Examinateur
M. John M. Dudley Professeur à l'Université de Bourgogne Franche-Comté, Directeur de thèse
M. François Courvoisier Directeur de recherche CNRS à l’Institut FEMTO-ST, Directeur de thèse

Localisation : 15B avenue des Montboucons 25030 BESANCON cedex - salle Amphithéatre Jean-Jacques GAGNEPAIN