– ATTOMIX

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