Optimisation des performances de filtres optiques interférentiels par micro-usinage et photo-inscription laser en régime femtoseconde – FESTIC

Le projet proposé vise à mettre en œuvre les propriétés particulières des interactions laser-matière en régime femtoseconde, pour modifier, avec une résolution spatiale inférieure à la centaine de nanomètres, l'indice de réfraction et/ou les caractéristiques géométriques d'une ou de plusieurs des couches minces constitutives d'un filtre optique interférentiel déposé à la surface d'un substrat. Ce mécanisme de retouche locale pourra être mis à profit pour optimiser les performances de filtres à bande très étroite, pour réaliser des composants entièrement nouveaux adaptés à la mise en forme de flux laser, pour créer des filtres inverses par gravure de structures périodiques 2D dans des empilements de couches minces ou pour structurer la face supérieure d'un substrat massif en vue de modifier ses propriétés de réflexion ou de déphasage. Pour mener à bien l'ensemble de ces objectifs, il nous faudra non seulement étudier et maîtriser les mécanismes fondamentaux de photo-inscription, d'endommagement et d'usinage de matériaux transparents en régime femtoseconde, mais aussi optimiser les performances des sources lasers femtoseconde utilisées, aussi bien en termes de qualité de surface d'onde que de stabilité en puissance. Il nous faudra également développer des moyens fins de caractérisation en ligne des actions réalisées, tant en termes de gravure que de modification locale de l'indice de réfraction de matériaux en couches minces et enfin contrôler les performances globales de quelques composants prototypes particulièrement représentatifs (filtre d'apodisation laser, filtre à réseaux, masque de phase) qui auront été réalisés grâce à la mise en œuvre de cette nouvelle approche technologique.