Deux alternatives existent pour réaliser les expériences de Fusion par Confinement Inertiel (FCI) avec des lasers. En attaque indirecte, la cible est confinée dans une cavité en or dont l’irradiation par les faisceaux lasers engendre un rayonnement qui provoque son implosion. A l’inverse, en attaque directe, la compression de la cible est assurée directement par les lasers. Que ce soit en FCI, ou plus généralement pour les expériences de Physique à Haute Densité d’Energie, il est nécessaire de maîtriser les différents aspects de la physique mis en jeu. Dans ces expériences, les faisceaux laser se propagent dans des plasmas sur plusieurs millimètres et sont affectés par de nombreux phénomènes qui résultent du couplage entre laser et plasma. Ce couplage est à l’origine de mécanismes comme l’auto-focalisation, la filamentation, la déviation et le transfert d’énergie entre faisceaux ou encore les instabilités paramétriques (Raman, Brillouin) qui conduisent à des pertes d’énergie laser. En outre, la propagation des lasers est aussi influencée par les écoulements hydrodynamiques et les instabilités qui en résultent, eux-mêmes dépendants de phénomènes complexes à modéliser tels que la conduction thermique électronique et l’interpénétration des plasmas en détente.

Nous étudions théoriquement et numériquement ces différentes thématiques, fondamentales pour la FCI, et nous nous penchons sur diverses stratégies de limitation des instabilités par le biais du contrôle des faisceaux ou du plasma.

Ces travaux, qui conduisent à faire évoluer le design des cibles utilisées, sont menés conjointement avec la réalisation et l’interprétation d’expériences sur des lasers en France ou à l’international.