Etude expérimentale des effets multi-faisceaux sur l'instabilité de diffusion Brillouin stimulée

Les installations laser dimensionnées pour réaliser des expériences de fusion thermonucléaire par confinement inertiel laser utilisent de nombreux faisceaux laser pour répondre à des contraintes de symétrie d'irradiation et pour déposer suffisamment d'énergie dans la matière. Malheureusement, le croisement des faisceaux laser dans un plasma impactent leurs propagations. Quand un faisceau laser se propage dans un plasma, il peut se coupler aux ondes acoustiques ioniques et diffuser une fraction importante de son énergie par diffusion Brillouin stimulée. Aussi bien les niveaux que les directions de ces diffusions sont profondément modifiés lorsque les faisceaux laser se croisent. Ce manuscrit présente l'étude expérimentale de deux types de modification multi-faisceaux :- en utilisant la flexibilité de l'installation laser LULI2000 (Laboratoire d'Utilisation des Lasers Intenses, Palaiseau, France), nous avons étudié le transfert d'énergie entre deux et trois faisceaux laser ;- les soixante faisceaux laser de l'installation OMEGA (Laboratory for Laser Energetics, Rochester, Etats-Unis) nous ont permis d'observer les diffusions produites par des instabilités Brillouin collectives dans des plasmas plans en géométrie ouverte et à l'entrée de cavités d'expériences de fusion.Ces deux mécanismes peuvent drastiquement redistribuer l'énergie laser incidente en échangeant jusqu’à 30% de l'énergie entre les faisceaux ou en diffusant plus de 10% de l'énergie laser dans des directions inhabituelles.