Contrôle de l'émission laser continue et femtoseconde par manipulations spatiales et spectrales

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Les lasers permettent de multiples applications dans des domaines aussi différents que la télédétection, les capteurs, les communications et la biophotonique. Pour être compétitives par rapport aux autres technologies, les approches basées sur ces sources exigent un meilleur contrôle des caractéristiques spatiales, spectrales et temporelles des faisceaux émis. Nous visons d'abord mettre au point des nouveaux schémas de lasers accordables qui en optimisent le rendement et la couverture spectrale, tout en évitant tout saut de mode lors de la syntonisation. À cette fin, nous avons développé des réseaux focalisants, à pas spatialement variable, à être utilisés en translation plutôt qu'en rotation. Ces travaux pourront mener à des brevets; une déclaration d'invention a déjà été déposée. Nous visons aussi contrôler le profil spatiotemporel d'impulsions brèves de façon à minimiser l'étalement spatial et temporel dû à la diffraction et à la dispersion dans les milieux diélectriques. Ceci ouvre la voie à une panoplie de faisceaux/impulsions dont les caractéristiques radiales, azimutales et temporelles peuvent être produites selon les besoins. L'objectif suivant vise à améliorer les résolutions spatiale et temporelle d'images obtenues par microscopie de fluorescence au moyen d'axicons, lesquels permettent de focaliser le faisceau d'un laser femtoseconde en une longue ligne focale (> 1 mm) de grande résolution transverse (< 1 µm), correspondant au lobe central d'un faisceau Bessel et ce, avec toute la puissance disponible. Nous tenterons de profiler les faces de l'axicon de façon à améliorer la résolution temporelle et à augmenter la distance de travail. Finalement, nous désirons appliquer les impulsions ultrabrèves obtenues avec des axicons à l'écriture de structures photoniques permanentes (guides circulaires et plans, microcanaux, structures focalisantes et tridimensionnelles). Les méthodes expérimentales que nous exploiterons s'inscrivent dans la continuité des travaux réalisés au cours des dernières années, tout en favorisant la formation d'étudiants et en répondant à des problématiques et besoins récents, proches des applications et du milieu des usagers.