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J. Phys. Colloques
Volume 43, Numéro C2, Novembre 1982
Colloque International du C.N.R.S. sur la Physique Atomique et Moléculaire près des Seuils d'Ionisation en Champs Intenses / Atomic and Molecular Physics close to Ionization Thresholds in High Fields
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| Page(s) | C2-367 - C2-386 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1982228 | |
J. Phys. Colloques 43 (1982) C2-367-C2-386
DOI: 10.1051/jphyscol:1982228
ATOMS INTERACTING WITH ELECTROMAGNETIC FIELDS, MULTIPHOTON IONIZATION
G. MainfrayService de Physique des Atomes et des Surfaces, Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
Résumé
Des atomes soumis à un rayonnement laser intense peuvent être ionisés en absorbant N photons par l'intermédiaire d'états "virtuels" induits par le champ laser. L'ionisation à N photons varie avec l'éclairement laser I comme IN. L'ionisation multiphotonique est surtout gouvernée par des effets de resonance et des effets de cohérence temporelle du laser. A des éclairements laser modérés (107 - 109 W cm-2) correspondant à l'ionisation à deux, trois ou quatre photons, les effets de résonance jouent le rôle essentiel en comparaison des effets de cohérence. Au contraire, à des éclairements laser très intenses (1012 - 1013 W cm-2) les effets de résonance sont totalement amortis alors que les effets de cohérence conduisent à une augmentation de N! de l'ionisation. En conclusion, on présente quelques nouveaux domaines dans lesquels les processus d'absorption multiphotonique jouent un rôle important.
Abstract
The non linear interaction between an intense laser radiation and atoms leads to ionization through the absorption of N photons from the laser radiation via laser-induced virtual states. The multiphoton ionization rate varies as a function of the laser intensity I as IN. We discuss the two most important effects which govern multiphoton ionization processes : resonance effects and laser-coherence effects. In a moderate laser intensity range (107 - 109 W cm-2) corresponding to the two, three or four-photon ionization of atoms, resonance effects play a dominant role while the photon statistics of the laser radiation are relatively unimportant. On the contrary, in the very high intensity range (1012 - 1013 W cm-2) required to observe large Nth - order ionization processes, coherence effects play a dominant role through N! enhancement in the N-photon ionization rate, while resonance effects are completely damped due to the high laser intensity. We conclude by reviewing the possible applications of multiphoton absorption processes in other fields.