Etude expérimentale et numérique de la distribution d'intensité laser dans un plasma, et de son influence sur la diffusion Brillouin stimulée

Thèse effectuée au LULI et au CEA/DAM de 2002 à 2005The propagation of an intense laser beam trough a preformed plasma is of particular interest in order to achieve laser inertial confinement fusion. Experiments carried out with a near-diffraction limited laser beam, producing a single hot spot interacting with the plasma, delivered new results, presented in this Ph.D. dissertation. In particular the first experimental observation of the filament instability confirms the numerous theoretical and numerical studies on the subject. Beam spreading and filamention thresholds are studied thanks to near-field and far-field images, with respect to laser intensity , time and space, and plasma transverse velocity. Same diagnostics have been applied to the stimulated Brillouin scattered light, enabling the first observation of the transverse Brillouin activity in the plasma.L'étude de la propagation d'un faisceau laser intense dans un plasma chaud est très importante pour la fusion thermonucléaire par confinement inertiel. Nous présentons dans ce travail de thèse des expériences réalisées à l'aide d'un faisceau laser focalisé au plus proche de la limite de diffraction, afin de simplifier la géométrie de l'interaction laser plasma, et de comparer les résultats obtenus avec ceux de simulations numériques adaptées aux conditions de l'expérience. Nous étudions la modification de la distribution d'intensité laser au cours du temps, et en différents plans de propagation, à partir de l'imagerie résolue en temps et en espace de cette distribution d'intensité, en champ proche et en champ lointain. Nous présentons notamment la première observation expérimentale de l'instabilité de filament, l'éclatement du faisceau fonction du temps, de l'espace, du gradient de vitesse.Nous donnons enfin la première et unique observation d'images de la localisation transverse de la rétrodiffusion Brillouin stimulée