Ecriture par Laser de fonctionnalités optiques : éléments diffractifs et ONL

Femtosecond laser written volumetric diffractive optical elements and their applications

• Auteur / Autrice : Ji Yeon Choi
• Direction : Thierry Cardinal, Lionel Canioni
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Laser, Matière, Nanosciences
• Date : Soutenance le 14/06/2010
• Etablissement(s) : Bordeaux 1 en cotutelle avec University of Central Florida (Orlando)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac)
• Jury : Président / Présidente : David O'Hagan
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Martin C. Richardson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Kathleen Richardson, Stefan Nolte

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diffraction

Lasers femtoseconde

Femtochimie

Optique non linéaire

Lasers -- Matériaux

Verre

Mots clés libres

Verre

Inscription laser

Optique non linéaire

Eléments diffractifs

Laser femtoseconde

Glass

Direct Laser writing

Nonlinear properties

Diffractive optical elements

Femtosecond laser

Résumé

A la suite de la première démonstration de l'écriture de guide d'onde au sein de verres en 1996 par laser femtoseconde, l'écriture direct par Laser Femtoseconde (Femtoseconde Direct Laser Writing - FLDW) est apparu comme une technique souple pour la fabrication de structure photonique en trois dimensions au sein de matériaux pour l'optique. La thèse a porté sur l'inscription par laser femtoseconde de fonctionnalités optiques au sein de verres. Des éléments diffractifs par modification de l'indice de réfraction et des structures présentant des propriétés de luminescence ou d'optique non linéaire d'ordre deux ont pu être obtenus au sein de matériaux vitreux et étudiés.

Since the first demonstration of femtosecond laser written waveguides in 1996, femtosecond laser direct writing (FLDW) has been providing a versatile means to fabricate embedded 3-D microstructures in transparent materials. The key mechanisms are nonlinear absorption processes that occur when a laser beam is tightly focused into a material and the intensity of the focused beam reaches the range creating enough free electrons to induce structural modification. This dissertation was an attempt to make an improvement on the existing FLDW technique to achieve a reliable fabrication protocol for integrated optical devices involving micro diffractive optical elements and laser-structures exhibiting second order nonlinear optical properties. Relaxation processes of directly-written structures in chalcogenide glasses have been also investigated.