Le blocage de mode ou verrouillage de mode désigne une technique de synchronisation de la phase des modes laser destinée à produire de courtes et intenses impulsions lumineuses. Le blocage de mode est réalisé à l'aide de différents éléments optiques : colorant à absorbant saturable, modulateur acousto-optique, cellule de Pockels... La principale application du blocage de mode est la réalisation de laser femtoseconde. Les premiers lasers à colorant délivrant de courtes impulsions sont apparus dans les années 1970, mais les impulsions qu'ils délivrent ne sont pas suffisamment stables .
L'automodulation de phase (self-phase modulation, souvent abrégé en SPM en anglais) est un effet optique non linéaire d'interaction lumière-matière (gaz, solide, liquide). Une impulsion ultra-courte, lorsqu'elle voyage dans un milieu matériel, induit une variation de l'indice de réfraction de ce milieu par effet Kerr. Cette variation induit à son tour un décalage de phase dans l'impulsion, ce qui conduit à une modification du spectre en fréquence de l'impulsion.
A bandwidth-limited pulse (also known as Fourier-transform-limited pulse, or more commonly, transform-limited pulse) is a pulse of a wave that has the minimum possible duration for a given spectral bandwidth. Bandwidth-limited pulses have a constant phase across all frequencies making up the pulse. Optical pulses of this type can be generated by mode-locked lasers. Any waveform can be disassembled into its spectral components by Fourier analysis or Fourier transformation.
vignette|Un chirp linéaire d'amplitude constante. Un chirp (mot d'origine anglaise signifiant « gazouillis ») est par définition un signal pseudo-périodique modulé en fréquence autour d'une fréquence porteuse et également modulé en amplitude par une enveloppe dont les variations sont lentes par rapport aux oscillations de la phase : La partie réelle de ce signal est tout simplement : On considère souvent le cas particulier du chirp à rampe de fréquence linéaire et à enveloppe constante qui est tellement courant d'utilisation que l'on a tendance à ramener la notion de chirp à ce seul cas particulier : Dans les applications radar ou sonar le chirp linéaire est souvent le signal utilisé pour réaliser la compression d'impulsion.
vignette|329x329px|Photographie d'un laser femtoseconde à amplification par dérive de fréquence (Laboratoire d'optique Appliquée). L'amplification à dérive de fréquence (CPA en anglais, pour en, chirp désignant le gazouillis d'oiseau, ce terme faisant l'analogie au chant de certains oiseaux qui font varier la fréquence de leur chant) est une technique d'amplification des impulsions laser ultracourtes jusqu'à des niveaux de puissance de l'ordre du pétawatt.
High harmonic generation (HHG) is a non-linear process during which a target (gas, plasma, solid or liquid sample) is illuminated by an intense laser pulse. Under such conditions, the sample will emit the high harmonics of the generation beam (above the fifth harmonic). Due to the coherent nature of the process, high harmonics generation is a prerequisite of attosecond physics. Perturbative harmonic generation is a process whereby laser light of frequency ω and photon energy ħω can be used to generate new frequencies of light.
A femtosecond is a unit of time in the International System of Units (SI) equal to 10^-15 or of a second; that is, one quadrillionth, or one millionth of one billionth, of a second. For context, a femtosecond is to a second as a second is to about 31.71 million years; a ray of light travels approximately 0.3 μm (micrometers) in 1 femtosecond, a distance comparable to the diameter of a virus. The word femtosecond is formed by the SI prefix femto and the SI unit second. Its symbol is fs.
In optics, various autocorrelation functions can be experimentally realized. The field autocorrelation may be used to calculate the spectrum of a source of light, while the intensity autocorrelation and the interferometric autocorrelation are commonly used to estimate the duration of ultrashort pulses produced by modelocked lasers. The laser pulse duration cannot be easily measured by optoelectronic methods, since the response time of photodiodes and oscilloscopes are at best of the order of 200 femtoseconds, yet laser pulses can be made as short as a few femtoseconds.
Femtotechnology is a hypothetical term used in reference to structuring of matter on the scale of a femtometer, which is 10−15 m. This is a smaller scale in comparison with nanotechnology and picotechnology which refer to 10−9 m and 10−12 m respectively. Work in the femtometer range involves manipulation of excited energy states within atomic nuclei, specifically nuclear isomers, to produce metastable (or otherwise stabilized) states with unusual properties.
In ultrafast optics, spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction (SPIDER) is an ultrashort pulse measurement technique originally developed by Chris Iaconis and Ian Walmsley. SPIDER is an interferometric ultrashort pulse measurement technique in the frequency domain based on spectral shearing interferometry. Spectral shearing interferometry is similar in concept to lateral shearing interferometry, except the shearing is performed in the frequency domain.
