L’équipe PFL du laboratoire ICB en couverture de la revue scientifique « Laser & Photonics Reviews »

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L’article « Optical Imaging of Coherent Molecular Rotors » (Imagerie optique dans des rotors moléculaires cohérents) de l’équipe PFL (Processus Femtosecondes et Laser intense) du département Photonique a été sélectionné pour la couverture du numéro 14 – mai 2020 de Laser & Photonics Reviews.

Dans sa publication, l’équipe de chercheurs présente une nouvelle méthode optique non destructrice pour visualiser les molécules à rotation rapide en phase gazeuse. Ces travaux s’inscrivent dans la continuité des recherches réalisées sur la production et la caractérisation de l’UDR (Rotation cohérente unidirectionnelle) par impulsions laser ultra-courtes mises en forme, la génération d’ondes harmoniques et d’ondes circulaires dans des molécules alignées par laser et la production d’échos rotationnels.

Les chercheurs ont étudié les différentes stratégies permettant d’optimiser la rotation unidirectionnelle et ont ainsi développé les outils nécessaires à sa caractérisation.

La technique est basée sur la détection de la biréfringence résolue en temps d’un gaz moléculaire excité par laser. Elle permet d’enregistrer des images similaires à celle montrée sur la couverture. Une séquence de ces images est combinée en un film moléculaire à haute résolution fournissant des informations sur l’orientation moléculaire avec une résolution de quelques dizaines de femtosecondes.

La méthode mise en oeuvre est illustrée par deux exemples de dynamique rotationnelle ultra-rapide :

• Cycles d’alignement-anti-alignement dans un gaz de molécules alignées par une impulsion laser à polarisation linéaire,
• Rotation moléculaire unidirectionnelle induite par une impulsion laser à polarisation tournante.

Cette méthode pourrait ouvrir de nouvelles voies dans les études portant sur les phénomènes de transformation chimique rapide et la dynamique moléculaire ultra-rapide de molécules soumises à des champs laser de diverses complexités.

• Pour plus d’informations : Jérémy Bert, Emilien Prost, Ilia Tutunnikov, Pierre Béjot, Edouard Hertz, Franck Billard, Bruno Lavorel, Uri Steinitz, Ilya Sh. Averbukh, and Olivier Faucher, Optical Imaging of Coherent Molecular Rotors, Laser & Photonics Review (2020)