Harmoniques d'ordre élevé portant des moments angulaires entiers ou fractionnaires - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2023

High-order harmonics carrying integer or fractional angular momenta

Harmoniques d'ordre élevé portant des moments angulaires entiers ou fractionnaires

Abstract

In this work, we study how the angular momentum carried by a laser beam can be upconverted in the extreme ultraviolet (XUV) range, via high harmonic generation (HHG). HHG is a non-perturbative strong field process, allowing to generate light pulses of attosecond duration (1 as = 10⁻¹⁸ s). In particular, we show that by considering the symmetries of the generating field, it is possible to simplify the conservation laws by defining new kinds of angular momenta that can take fractional values. We also propose an interpretation of HHG as an interference between multiphoton channels, which allows us to accurately predict the intensities and transverse mode content of the harmonics. We observe an orbital angular momentum dichroism, or "helical" dichroism, and unveil a new form of optical spin-orbit coupling induced by magnetism.
Dans ce travail, on s'attache à décrire comment le moment angulaire porté par un faisceau laser peut être transféré à un rayonnement dans l'ultraviolet extrême (XUV), par génération d'harmoniques d'ordre élevé (GHOE). La GHOE est un processus de champ fort non perturbatif permettant l'obtention d'impulsions lumineuses de durée attoseconde (1 as = 10⁻¹⁸ s). On montre en particulier qu'en prenant pour point de départ les symétries du champ de génération, il est possible de simplifier les lois de conservation en définissant de nouveaux moments angulaires pouvant prendre des valeurs fractionnaires. On propose également une interprétation de la GHOE comme une interférence entre de multiples canaux photoniques, ce qui nous permet de prédire avec précision les intensités et contenus en modes transverses des harmoniques. Dans un second temps, on étudie l'interaction de faisceaux XUV portant du moment angulaire avec des matériaux magnétiques. On propose le concept de dichroïsme de moment angulaire orbital, ou dichroïsme "hélicoïdal", et on met en évidence une nouvelle forme de couplage spin-orbiteoptique induit par le magnétisme.
Fichier principal
Vignette du fichier
119304_LUTTMANN_2023_diffusion.pdf (67.89 Mo) Télécharger le fichier
119304_LUTTMANN_2023_annexes.mp4 (1.26 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Version validated by the jury (STAR)
Format : Other

Dates and versions

tel-04368929 , version 1 (02-01-2024)

Identifiers

  • HAL Id : tel-04368929 , version 1

Cite

Martin Luttmann. Harmoniques d'ordre élevé portant des moments angulaires entiers ou fractionnaires. Optique [physics.optics]. Université Paris-Saclay, 2023. Français. ⟨NNT : 2023UPASP068⟩. ⟨tel-04368929⟩
79 View
7 Download

Share

Gmail Facebook X LinkedIn More