Le Laboratoire d’Optique Appliquée (LOA) est une UMR (Unité Mixte de Recherches) ENSTA-Paris Tech - CNRS - École Polytechnique.

Les activités de recherche du LOA couvrent un large spectre de la science ultra-rapide laser-plasma. Il comprend le développement de sources laser femtosecondes intenses, l'étude de l'interaction laser-matière et de la physique des plasmas, la production de sources compactes de radiations énergétiques ultra-rapides et de particules, ainsi que l'utilisation de ces sources pour des applications sociétales, universitaires et industrielles.

Les systèmes laser et infrastructures laser-plasma expérimentales connexes, installés par le LOA en laboratoire ou dans des centres de recherche internationaux, permettent d’aborder de nouvelles approches en physique fondamentale de l’interaction laser-plasma et dans l'étude des phénomènes ultra-rapide.

Le LIDYL (CEA, CNRS et Université Paris Saclay - UMR9222) est un laboratoire de l'Iramis (Institut Rayonnement Matière) de la Direction des Sciences de la Matière du CEA, dédié à la recherche fondamentale et s’ouvrant également sur de nombreuses applications.

Aujourd'hui capable de produire des impulsions lasers de quelques cycles optiques, à la fois sans piedestal et extrêmement intenses (> 10²¹ W/cm²), le domaine de l'optique a franchi des ordres de grandeur - en moins de 15 ans - en passant des énergies de quelques eV's au domaine du  GeV. Compte tenu des progrès constants et spectaculaires accomplis dans les laboratoires chaque année, il est tout à fait envisageable que le régime du TeV soit atteint, dans un proche avenir.

Le groupe de Physique à Haute Intensité du LIDYL  s'est lancé dans ce domaine en très forte croissance en privilégiant deux aspects complémentaires : l'utilisation des radiations produites pour mieux comprendre la physique de l'interaction et l'utilisation de ces sources de rayonnement aux propriétés hors du commun pour développer des applications originales.

Le LULI (Laboratoire pour l'Utilisation des Lasers Intenses) est une unité mixte de recherche (UMR 7605) CNRS - l'École Polytechnique - Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Energies Alternatives - Sorbonne Université/Faculté des Sciences et Ingénierie, implantée sur le campus de l'Ecole Polytechnique à Palaiseau, sur le site de l'Orme des Merisiers et aux Algorithmes à Gif-sur-Yvette, et sur le campus Jussieu de la Faculté des Sciences et Ingénierie à Paris.

C'est un centre de recherche académique en physique des plasmas chauds, des atomes aux étoiles, un centre de formation en optique, lasers & plasmas et un Instrument de Recherche national et européen depuis 1975, qui remplit différentes missions au sein de la communauté des physiciens des plasmas chauds :

Infrastructure de recherche, le LULI - pôle civil français des lasers de puissance de haute énergie - met à disposition du plus grand nombre d'utilisateurs des chaînes laser, et des installations expérimentales, couplant en particulier des impulsions de durées variées, de la ns à la fs, compétitives et adaptées aux recherches sur la physique des plasmas créés par laser, que cela soit les plasmas à haute densité d’énergie (thématique HDE) ou les plasmas relativistes à ultra-haute intensité (thématique UHI).

Cette mission inclut aussi :

• l'exploitation de deux infrastructures HDE (lasers et salles expérimentales associées) sur le site de l’Ecole Polytechnique - LULI2000 et ELFIE - et des développements spécifiques entrepris dans le but d'améliorer leurs performances (afin de les maintenir au plus haut niveau international),
• la construction et la mise en exploitation de l’installation UHI APOLLON (laser et salles expérimentales associées) au sein du Centre Inter-disciplinaire Lumière Extrême (CILEX) sur le site de l’Orme des Merisiers,
• et des recherches et développements prospectifs en technologie laser ; il est, et a été, ainsi très impliqué dans tous les ambitieux projets "lasers de forte énergie & plasmas" lancés ces dernières années en France et en Europe.

Centre de recherche en physique des plasmas chauds, le LULI développe - le plus souvent en collaboration avec des équipes nationales et/ou internationales réputées - des programmes de recherche dans le domaine des plasmas créés par interaction rayonnement-matière et leurs applications, dans le domaine de la production d’énergie par fusion inertielle, de l’astrophysique ou de la planétologie en laboratoire, des sources secondaires de particules et de rayonnement, du traitement des matériaux sous choc, …, privilégiant la compréhension des mécanismes de physique fondamentale sous-jacents.