Microscopie photothermique et endommagement laser

Photothermal microscopy and laser induced damage

• Auteur / Autrice : Annelise During
• Direction : Mireille Commandré
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique, optronique et systèmes
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Couches minces

Microscopie

Absorption

Matériaux optiques

Résumé

Afin d'étudier de manière non destructive les défauts locaux absorbants précurseurs de l'endommagement laser dans les composants optiques, nous réalisons un dispositif de microscopie haute détectivité et haute résolution, basé sur la déflexion photothermique et couplé à un dispositif d'endommagement laser. La configuration optimale est tout d'abord déterminée par une étude bibliographique, une étude de faisabilité et une étude comparative théorique. Par ailleurs, le rôle de la longueur d'onde est caractérisé par une étude des propriétés spectrales des défauts absorbants et diffusants dans l'UV, le visible et l'IR, pour des substrats et couches minces. Nous présentons ensuite la réalisation expérimentale du dispositif. Une résolution sub-micronique est obtenue. Enfin, nous l'appliquons à l'étude d'inclusions d'or de 600 nm dans la silice. Nous démontrons l'existence d'un phénomène de pré-endommagement: l'absorption de ces inclusions diminue après irradiation sans altération de la surface

To study in a non destructive way absorbing localized defects initiating laser damage in optical components, we implement a microscopy set-up with high spatial resolution and high detectivity, based on photothermal deflection method and combined with a laser damage test set-up. First, optimal configuration is determined thanks to a bibliographical study, a feasibility study and a theoretical comparative study. In other respects, the role of wavelength on absorption of defects is characterized thanks to a study of spectral properties of absorbing and scattering defects in the UV, visible and IR ranges, for substrates and thin films. Then, we present the experimental realization of the new set-up. A sub-micronic spatial resolution is obtained. Finally, this new set-up is applied to the study of gold inclusions of 600 nm embedded in silica. We demonstrate the existence of a ''pre-damage'' phenomenon: the absorption of inclusions decreases after laser irradiation without any surface alteration.