Lumière femtoseconde structurée DOSSIER convient d ' éviter que des arêtes carrées localisent le stress et tendent à s ' écailler. Réaliser cette étape en une seule passe grâce au laser serait particulièrement intéressant afin d ' éviter les procédés de polissage particulièrement coûteux en énergie.
UN NOUVEAU PROCÉDÉ D ' EXTRUSION PAR LASER FEMTOSECONDE Avec une autre structuration d’ impulsion femtoseconde, notre équipe a tout récemment découvert un nouveau phénomène qui ne s ' apparente à de la fabrication ni soustractive ni additive. Nous avons réalisé une forme de faisceau tubulaire, plus précisément un faisceau de Bessel à polarisation radiale, qui présente un lobe central de forme d ' un cylindre creux, comme présenté en figure d’ entête. Cette interaction crée un nano plasma cylindrique, qui isole un nano-pilier de matériau, ici le saphir, qui est poussé à la sortie de l ' échantillon grâce aux forces résiduelles de pression [ 5 ]. Il est intéressant de noter ici que la couche cylindrique de plasma est extrêmement fine, nous l ' estimons à quelques dizaines de nanomètres seulement. Une analyse détaillée par microscopie électronique à transmission nous a permis de confirmer que, sous l ' action du laser femtoseconde, en une seule impulsion, un nano-pilier de matière peut être transféré de l ' intérieur du matériau vers l ' extérieur, sans changer de phase! Cet effet a été observé pour d ' autres matériaux, mais il reste encore un vaste champ d ' exploration pour contrôler finement le procédé. Cette découverte ouvre un grand nombre de perspectives pour de multiples applications en photonique, en acoustique, ou encore pour des applications de type micromécanique et d ' une manière générale toutes les métasurfaces.
En conclusion, les faisceaux de Bessel, et d ' une manière générale les faisceaux non-diffractants ont un vrai impact sur la structuration par laser femtoseconde des diélectriques. Bien que les aspects fondamentaux de l ' interaction laser-matière à l ' œuvre
RÉFÉRENCES
[ 1 ] R. Meyer et al., Appl. Phys. Lett. 114, 201105( 2019) [ 2 ] L. Rapp et al., Sci. Rep. 6, 34286( 2016) [ 3 ] K. Ardaneh et al., Phys. Plasmas 29, 072716( 2022) [ 4 ] A. Mathis et al., Appl. Phys. Lett. 101, 071110( 2012) [ 5 ] V. V. Belloni et al., Laser Photonics Rev. 18, 2300687( 2023)
soient relativement difficiles d ' accès aux simulations,( car il s ' agit de physique à l ' échelle nanométrique, sur des durées s ' étendant des femtosecondes jusqu ' aux microsecondes, des gammes de température s ' étendant de la température ambiante jusqu ' à plusieurs dizaines de milliers de kelvins) de nombreuses applications ont vu le jour depuis plus d’ une décennie: découpe de verre à très haute vitesse, mais aussi soudure de matériaux transparents, inscription de réseaux de Bragg. Les possibilités offertes par la structuration spatiale voire spatiotemporelle des impulsions femtoseconde, combinée à la structuration en polarisation, ouvrent un champ extrêmement vaste d ' exploration pour la structuration des matériaux, en particulier à l ' échelle nanométrique pour des effets macroscopiques.
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