Développement d’une source laser picoseconde versatile pour la dermatologie esthétique.

Versatile picosecond laser source development for cosmetic dermatology

• Auteur / Autrice : Nicolas Valero
• Direction : Fabien Dorchies, Jérôme Lhermite
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Lasers, Matière et Nanosciences
• Date : Soutenance le 14/12/2020
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Lasers Intenses et Applications (Bordeaux ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Inka Manek-Hönninger
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabien Dorchies, Jérôme Lhermite, Inka Manek-Hönninger, Hugues Guillet de Chatellus, Agnès Desfarges-Berthelemot, Emmanuel Hugonnot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hugues Guillet de Chatellus, Agnès Desfarges-Berthelemot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Impulsions picosecondes

Cohérence (optique)

Optique non linéaire

Fibres optiques

Mots clés libres

Fibre optique

Conception laser

Rayonnement intense

Cohérence temporelle

Optique non-linéaire

Optical fiber

Laser design

Intense radiation

Temporal coherence

Non-linear optic

Résumé

Cette thèse présente le développement d’une source laser picoseconde versatile pour le domaine de la dermatologie esthétique, et destinée à une application de détatouage. Une première partie est consacrée à l’étude des effets physiques mis en jeu lors de l’interaction du laser avec l’encre contenue dans les tissus biologiques, et donc à l’origine du détatouage. La deuxième partie de ce manuscrit est un travail de développement laser. A partir d’oscillateurs lasers accordables en longueurs d’onde, on cherche à générer un train de lumière impulsionnel de forte puissance moyenne. Pour cela, on utilise un prototype novateur d’amplificateur impulsionnel basé sur la génération d’impulsions picosecondes par une découpe d’impulsions brèves au sein d’un train de lumière continue. Une dernière partie décrit la génération de longueurs d’onde visibles via la génération d’effets non-linéaires optiques. Les longueurs d’onde visées dans le cadre de la photo-thermolyse sélective des tatouages polychromatiques sont comprises entre 500 et 800 nm.

This thesis reports on a versatile picosecond laser development for use in aesthetic dermatology and particularly adapted to tattoo removal. In the first part, in order to understand the mechanism of tattoo removal using a pulsed light source, we study the physical effects at play during the interaction between ink contained in biological tissues and laser light. The second part of this manuscript is a laser development work. Starting with wavelength tunable oscillators, we want to generate pulsed light trains of high average power. To that end, we use an innovative prototype of pulsed amplifier based on picosecond pulses generation by pulse gating a continuous light train. The last part of this work describes the generation of visible wavelengths using optical non-linear effects in non-linear media. In the context of selective photothermolysis for polychromatic tattoos, we look for wavelengths between 500 and 800 nm.