100 kHz Yb-fiber laser pumped 3 μm optical parametric amplifier for probing solid-state systems in the strong field regime

We report on a laser source operating at 100 kHz repetition rate and delivering 8 μJ few-cycle mid-IR pulses at 3 μm. The system is based on optical parametric amplification pumped by a high repetition rate Yb-doped femtosecond fiber-chirped amplifier. This high-intensity ultrafast system is a promising tool for strong-field experiments (up to 50 GV/m and 186 T) in low ionization potential atomic and molecular systems, or solid-state physics with coincidence measurements. As a proof of principle, up to the sixth harmonic has been generated in a 1 mm zinc selenide sample

Plasma free bubble cavitation in water by a 2.9 {\mu}m laser for bioprinting applications

We investigate the dynamics of the cavitation bubble induced by 2.9 {\mu}m mid-IR laser pulses (10 ns, 10-50 {\mu}J) resulting in a plasma-free direct fast heating of water due to a strong vibrational absorption. We establish a direct correlation between the laser fluence (up to 6 J/cm^2) and the maximum bubble radius (up to 200 {\mu}m). From experimental data, key parameters (threshold energy, internal pressure) can be retrieved by simulations including the water absorption saturation at 2.9 {\mu}m. At a fluence of 6 J/cm^2, we obtain 13 % of the laser energy converted to a bubble energy and we can predict that operating at higher fluence >10 J/cm^2 will lead to a maximum of 20 % conversion efficiency. This results open the door to bioprinting applications using direct absorption of the laser radiation without any additional absorber

Research and Design of a Routing Protocol in Large-Scale Wireless Sensor Networks

无线传感器网络，作为全球未来十大技术之一，集成了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理和自组织网技术，可实时感知、采集、处理、传输网络分布区域内的各种信息数据，在军事国防、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等领域具有十分广阔的应用前景。 本文研究分析了无线传感器网络的已有路由协议，并针对大规模的无线传感器网络设计了一种树状路由协议，它根据节点地址信息来形成路由，从而简化了复杂繁冗的路由表查找和维护，节省了不必要的开销，提高了路由效率，实现了快速有效的数据传输。 为支持此路由协议本文提出了一种自适应动态地址分配算——ADAR（AdaptiveDynamicAddre...As one of the ten high technologies in the future, wireless sensor network, which is the integration of micro-sensors, embedded computing, modern network and Ad Hoc technologies, can apperceive, collect, process and transmit various information data within the region. It can be used in military defense, biomedical, environmental monitoring, disaster relief, counter-terrorism, remote control of haz...学位：工学硕士院系专业：信息科学与技术学院通信工程系_通信与信息系统学号：2332007115216

CONTROLE DE LA PROPAGATION D'IMPULSIONS ULTRACOURTES. EFFETS DE DELACEMENTS LUMINEUX

The topic of this work deals with theoretical and experimental studyof the control of ultrashort pulse coherent propagation in opticallydense medium. First, we describe the basics of propagationphenomena. The optical thickness characterizes the importance of thetemporal distortion of the pulse profile. As prisms or gratingscompressors are used to cancel the dispersion of transparent medium,we show that a high resolution pulse shaper can compensate for theresonant dispersion. Secondly, we study the idea of using a strongdriving pulse, to control the transient properties of a weakresonant pulse simultaneously propagating in the medium. The strongfield induces transient modifications in the medium, that modify viaradiation the electric field of the weak resonant propagating pulse.In a three level ladder system, modulations appear on the intensityprofile, and reveal the light shift induced (off resonance) on thetwo upper levels. Their characteristic duration is shorter than theinitial pulse duration : new components thus appear on thetransmitted spectrum. These oscillations are the consequence of thebeating between the incident and the radiated field whose frequencysweeps in time, following the light shift. In the bichromaticexcitation of a two level system, two spatial configurations giveaccess to different information. Besides the previous phenomenaappearing in non collinear geometry, the non adiabatic transitionsinduced by the driving field are also involved in collinearinteraction. A weak pulse can be used as a very sensitive probe tothese effects. Finally, we study a configuration where twoorthogonally polarized pulses, excite resonantly a four level systemdegenerated two by two. With the strong field mixing the states, theemission and absorption path of the weak field have similarcontribution. The two paths interfere thus modulating thetransmitted pulse energy. The interplay of the light shift and theinterference, enables us to control the gain and the pulse temporalshape as well.Cette thèse présente l'étude théorique et expérimentale du contrôledes phénomènes de propagation cohérente d'impulsions ultracourtesdans un milieu résonant optiquement dense. Dans une première partie,nous décrivons les phénomènes élémentaires des effets depropagation. L'épaisseur optique caractérise l'importance de ladistorsion temporelle qui apparaît en général sur l'impulsion. Al'image des compensateurs à prismes ou à réseaux utilisés pourcompenser la dispersion d'un milieu transparent, on montre que cettedispersion résonante peut être compensée par l'utilisation d'unfaçonneur d'impulsion haute résolution. Dans un second temps, nousdéveloppons l'idée de contrôler par un champ fort, les propriétéstransitoires d'une autre impulsion faible et résonante qui sepropage simultanément dans le milieu. Le champ fort induit desmodifications transitoires dans le milieu, qui se répercutent etmodifient par rayonnement le champ de l'impulsion résonante qui sepropage. Dans un système à trois niveaux en échelle, des modulationsvisibles sur le profil temporel, révèlent les déplacements lumineuxinduits de manière non résonante sur les deux états excités. Leurdurée caractéristique est plus courte que celle de l'impulsioninitiale : il y a un enrichissement du spectre transmis. Cesoscillations résultent du battement entre le champ incident et lechamp rayonné dont la fréquence varie sous l'effet des déplacementslumineux. L'excitation "bichromatique" d'un système à deux niveaux,présente deux configurations géométriques qui donnent accès à desinformations différentes. En plus des phénomènes précédents quiapparaissent en configuration non colinéaire, les effets destransitions non adiabatiques induites par le champ de contrôle semanifestent également dans le cas colinéaire. Le champ faible estalors une sonde particulièrement sensible à ces effets. Nousétudions enfin une configuration où les deux impulsions, polariséesorthogonalement, excitent de manière résonante un système à quatreniveaux dégénérés deux à deux. Puisque le champ fort mélange lesétats, les chemins d'émission et d'absorption du champ faible ontdes poids équivalents. Ces deux chemins interfèrent modulant ainsil'énergie de l'impulsion transmise. La combinaison des déplacementslumineux et de ces interférences, permet de contrôler aussi bien legain que la forme temporelle de l'impulsion

Gain-dispersion coupling induced by transient light shifts in an atomic medium

International audienc