Marek STEHLIK soutiendra sa thèse intitulée "Étude de la tenue au flux laser de matériaux et structures couches minces pour la réalisation d’optiques diffractives de type GWS (Grating Waveguide Structure)" le mercredi 26 octobre 2022 à 14h00 en amphithéâtre PONTE.
Cette thèse a été supervisée par Laurent GALLAIS et Frank WAGNER de l’équipe ILM et pourra également être suivie via ZOOM :
https://univ-amu-fr.zoom.us/j/86075691318?pwd=RDh0RVJtL1pYVVJxbmFzdW5yRDBMdz09
Résumé : Les dommages et la contamination induits par le laser sont des phénomènes qui limitent le fonctionnement fiable des composants optiques à base de couches mince dans les lasers haute puissance à impulsions ultracourtes. Pour améliorer la résistance aux dommages des couches minces optiques, on a testé différents matériaux de couches mince, développé des conceptions de couches mince optimisées et comparé différentes méthodes de dépôt. Malgré l’excitation efficace des matériaux diélectriques dans le régime sub-ps, indiquant que le seuil de dommage induit par laser (LIDT) ne devrait pas dépendre de la taille du faisceau, nous avons constaté que cette affirmation n’est pas sans équivoque dans la littérature publiée. Notre travail de métrologie avec une source laser de 500-fs 1030-nm souligne la difficulté de la mesure du LIDT par des faisceaux laser très focalisés et nous suggérons la déformation du faisceau due à l’auto-focalisation dans la lentille comme une explication possible. Nous avons effectué des tests LIDT avec des sesquioxydes cristallins déposés par laser pulsé (Sc2O3, Y2O3, Lu2O3) et des oxydes métalliques amorphes (HfO2, Nb2O5, SiO2) recouverts par pulvérisation magnétron. Nous avons constaté que les LIDT des sesquioxydes sont comparables entre eux et, dans le régime de test à impulsions multiples, présentent des valeurs proches de celles des couches minces HfO2 largement utilisés. Comme les fabricants de composants optiques diffractifs utilisent fréquemment le promoteur d’adhésion Ti et le masque dur Cr pour former des couches minces sur les surfaces optiques, nous avons analysé l’effet de ce traitement sur le LIDT. Nous avons observé que les LIDT des surfaces traitées sont proches des LIDT des surfaces non traitées, lorsqu’elles sont testées par 100 impulsions. En utilisant une configuration 700-fs 515-nm 3,3-MHz, nous avons étudié la croissance de la contamination induite par laser (LIC) en fonction du matériau de couches mince, de sa technique de dépôt et de son épaisseur. Nous avons trouvé une relation presque linéaire entre l’épaisseur du dépôt de LIC et les épaisseurs des couches minces SiO2 et HfO2, indiquant que la croissance de la LIC pourrait être liée aux effets thermiques causés par l’absorption dans les couches minces.
Mots-clés : Seuil d’endommagement induit par laser, contamination induite par laser, couches minces d’oxyde, impulsions subpicosecondes
ResearchGate
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