Départements de recherche

Micro/nano-structuration par laser femtoseconde


Micro/Nano-structuration par laser femtoseconde

Contexte

Les techniques permettant de réaliser des structures à l'échelle micro ou nanométrique ouvrent de nombreuses voies de recherche : fabrication de cristaux photoniques,optique intégrée, microfluidique, enregistrement d'information, micromécanique, microélectronique. Les récents progrès dans la fiabilités des sources laser femtoseconde permettent de réaliser de façon reproductible des micro- voire nano-structures dans tous types de matériaux.

Dans ce cadre, nous avons lancé en 2007 un nouvel axe de recherche sur le développement de nouvelles techniques de micro-ablation et de modification d'indice de réfraction par laser femtoseconde.

Nous disposons d'une chaine amplifiée (Spitfire Pro 5) déliv'rant à 800 nm des impulsions de 0.5mJ à un taux de répétition de 5kHz.

Membres

  • John DUDLEY
  • Pierre-Ambroise LACOURT
  • François COURVOISIER
  • Luca FURFARO

Micro-Nano usinage à très haut rapport de forme

Ce thème de recherche se situe à l’interface de l’optique non-linéaire (régime de filamentation) et du micro-usinage laser. Il s’inscrit dans un contexte de recherche émergeant recherche centré sur la propagation non-linéaire de faisceaux non-diffractants et ultra-stables, que nous sommes les premiers à exploiter pour le domaine de l’ablation laser.

Notre approche nous a permis de réaliser, avec un unique flash laser ultrabref et ultra-intense, des nano-canaux de 200 à 800 nanomètres de diamètre sur une longueur de plus de 40 micromètres dans du verre. Les rapports de forme accessibles par cette technique excèdent 100. De plus, les diamètres et longueurs des canaux sont indépendamment et linéairement contrôlables. Nous attendons un fort impact de cette découverte sur la fabrication des nano-composants de demain (telecoms ultra-rapides intégrés, laboratoires biologiques sur puce).

Nanocanaux à très haut rapport de forme

Nanocanaux à très haut rapport de forme

Cette publication est accessible ici: Bhuyan et al, Appl. Phys. Lett. 97, 081102 (2010)

Publications récentes

"High aspect ratio taper-free microchannel fabrication using femtosecond Bessel beams"
Bhuyan et al, Opt. Express 2010 (free download)

"Surface nano-processing with nondiffracting femtosecond Bessel beams" Courvoisier et al, Opt. Lett. 2009