Séminaire de Lionel Canioni: Fabrication laser femtoseconde avancée, matériaux et architecture

Fabrication laser femtoseconde avancée, matériaux et architecture

Lionel Canioni, CELIA, Université de Bordeaux

Mon exposé s’appuie sur un axe de recherche en pleine expansion : la modification en trois dimensions des matériaux transparents assistée par laser femtoseconde.

Lorsque des impulsions ultracourtes et intenses sont fortement focalisées dans un matériau transparent, l’intensité dans le volume focal peut devenir suffisamment élevée pour déclencher des processus d’absorption multiphotonique et donner lieu à la création d’un micro plasma. Ce dépôt d’énergie localisé entraîne des modifications structurelles importantes et permanentes à l’intérieur de l’échantillon sans affecter pour autant sa surface. En fonction des paramètres d’interaction, au foyer du faisceau laser focalisé, des changements d’indice de réfraction isotropes, ou des structures sous-longueurs d’onde auto-organisées sont créés et conduisent à des propriétés de biréfringence. Dans cette présentation, je donnerai un aperçu des principes fondamentaux et de différentes applications de la structuration volumique femtoseconde.

Un paramètre important, souvent négliger, concerne les matériaux utilisés. Bien que ce processus d’interaction soit général, il est possible d’optimiser les matériaux pour cibler une modification particulière et une application photonique spécifique. Dans ce cadre, à titre d’exemple, je décrierais comment l’inscription d’un nouveau type de guides d’ondes, pour lequel la modification de l’indice de réfraction positif est soutenue par la photochimie induite par laser est possible dans certains verres contenant de l’argent. Enfin, certaines des caractéristiques internes des structures optiques induites (linéaire ou non linéaire) présentent des dimensions à de quelques centaines de nanomètres, ce qui ouvre la voie à l’inscription directe de structure photonique. Je montrerai notamment quelques développements liés à la structuration super-résolue par laser dans des verres.