Abstract FR:

Lorsqu'un champ laser interagit avec un milieu atomique, il genere un rayonnement aux frequences multiples de la frequence laser. Dans un regime de champ intense et de basse frequence, l'efficacite de generation harmonique reste constante jusqu'a des ordres tres eleves (region du spectre dite plateau), avant de chuter dans la coupure. Ce memoire presente une etude aussi bien experimentale que theorique de ces harmoniques d'ordre eleve, et de leurs proprietes de coherence. Dans un premier temps, nous etudions experimentalement les conditions propres a optimiser le rayonnement harmonique en energie (domaine spectral accessible) mais aussi en intensite (efficacite de conversion): influence de l'eclairement laser, de la nature du milieu non lineaire (ions), et enfin de l'ellipticite de la polarisation du champ laser. Nous etudions ensuite du point de vue theorique les consequences du comportement tres particulier de la phase de l'emission harmonique (dependance rapide avec l'eclairement). Nous montrons que cette phase joue un role preponderant sur la facon dont le champ harmonique se construit dans le milieu, et donc sur les proprietes de coherence du rayonnement emis. Elle induit en particulier une dependance critique de la generation harmonique avec la geometrie de l'interaction: pour une focalisation du laser dans ou apres le milieu, les profils d'emission harmoniques sont annulaires et les largeurs spectrales importantes. Cependant, en focalisant suffisamment avant le milieu, il est possible de generer un rayonnement harmonique de bonne coherence spatiale et temporelle, tout en conservant une efficacite de conversion elevee. L'etude experimentale des profils d'emission confirme cette analyse. Enfin, nous demontrons que le rayonnement harmonique peut etre utilise comme source uvx en spectroscopie de photoionisation