Camille Petite soutiendra sa thèse intitulée "Composants optiques en couches minces pour lasers de forte puissance continue" le jeudi 14 avril 2022 à 14h00 dans l’amphi Ponte de la Faculté des Sciences de St Jérôme.
Le Jury sera composé de
Pierre BOURDON, Directeur de recherche – ONERA, Rapporteur
Laurent PINARD, Ingénieur de recherche – LMA, Rapporteur
Marine CHOREL, Ingénieure-chercheuse – CEA, Examinatrice
Patricia SEGONDS, Professeure – Institut Néel, Examinatrice
Hélène KROL, Ingénieure-Docteure – CILAS, Examinatrice
Julien LUMEAU, Directeur de recherche CNRS – Institut Fresnel, Directeur de thèse
Laurent GALLAIS, Professeur ECM – Institut Fresnel, Directeur de thèse
Résumé :
Les lasers de forte puissance continue présentent un très vaste champ d’applications industrielles, militaires et scientifiques. La montée en puissance des lasers à fibres de silice dopée Ytterbium permet d’atteindre à l’heure actuelle des niveaux de puissance de l’ordre de plusieurs centaines de kilowatts à une longueur d’onde de 1 µm. Cependant, l’augmentation de la puissance de ces lasers nécessite le développement de composants optiques à haute tenue au flux laser. Parmi les différents composants optiques d’un système laser, les filtres à base de couches minces optiques sont des éléments essentiels en raison du grand nombre de fonctions optiques réalisables : antireflets, miroirs, dichroïques… Malgré des niveaux d’absorption de l’ordre de la partie par million (ppm) dans les couches, les échauffements induits sous forte puissance laser constituent une limitation pour les performances laser, allant de la déformation de front d’onde jusqu’à éventuellement l’endommagement des optiques. Pour répondre aux nouveaux besoins associés à l’emploi de lasers continus à très forte puissance, les mécanismes d’échauffement et par conséquent l’absorption des empilements de couches minces doivent être maitrisés. Il en résulte la nécessité de développer une métrologie spécifique capable de fournir des mesures fiables à la ppm et en dessous. Dans ce travail nous présentons le développement d’une méthode dite de thermographie synchronisée ou Lock-In Thermography, basée sur l’utilisation d’une technique de détection synchrone couplée à de la thermographie infrarouge afin d’imager les variations de température sur de grandes surfaces et d’en extraire des données locales d’absorption, par l’application d’une procédure d’étalonnage. Cet instrument utilise sur un montage multi-passages permettant de recycler la puissance du faisceau laser et ainsi d’augmenter la puissance absorbée conduisant à une amélioration du rapport signal sur bruit. Nous avons appliqué ce système pour analyser différents échantillons (substrats, monocouches, miroirs et antireflets). Une adaptation de la LIT nous a également permis de réaliser une cartographie d’absorption des macro-défauts. Enfin des pistes de minimisation de l’absorption intrinsèque sont explorées.
ResearchGate
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