Thèse soutenue

Etude et texturation 3D de lames optiques par laser femtoseconde pour des applications infrarouges
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Auteur / Autrice : Pierre Delullier
Direction : Matthieu LancryGuillaume Druart
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 02/12/2022
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay (Orsay, Essonne ; 2006-....) - Office national d'études et de recherches aérospatiales (France). Département Optique et Techniques Associées
référent : Faculté des sciences d'Orsay
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Chimie (2020-....)
Jury : Président / Présidente : Xiang Hua Zhang
Examinateurs / Examinatrices : Yannick Petit, Kevin Heggarty, Gaelle Lucas-Leclin
Rapporteurs / Rapporteuses : Yannick Petit, Kevin Heggarty

Résumé

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De nombreuses recherches sont aujourd'hui menées afin de miniaturiser et simplifier les caméras infrarouges dans le but de les intégrer à de petits porteurs tels que des micro drones. L'objectif est de fonctionnaliser des composants habituellement inutilisables en conception optique tels que les filtres ainsi que de mieux corriger les aberrations optiques. Dans ce cadre, la texturation par laser femtoseconde permet de créer des gradients d'indice de réfraction à l'intérieur de la matière. La flexibilité de la technique pourrait permettre la fabrication de composants optiques non-conventionnels. Dans ce contexte, nous avons étudié la méthode de la texturation par laser femtoseconde afin de créer des lentilles à gradient d'indice dans quatre matériaux spécifiques et dans le but de simplifier des caméras infrarouges. Trois types de lentilles à gradient d'indice ont été modélisées : une lentille boule à gradient d'indice sphérique permettant de corriger les aberrations optiques, une lentille plate à gradient d'indice de petit diamètre permettant de simplifier une caméra dans le LWIR et une lentille de Fresnel plate à gradient d'indice permettant de simplifier une caméra cryogénique dans le MWIR. Les lentilles plates ont ensuite été fabriquées et partiellement caractérisées. Cette étude a ainsi permis de montrer la capacité de la texturation par laser femtoseconde à fabriquer des optiques à gradient d'indice.