Lasers femtosecondes tout-fibre pour applications en micro-usinage et en biophotonique

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Plusieurs technologies basées sur l'utilisation de sources laser émettant des impulsions ultrabrèves sont devenues incontournables au cours des 20 dernières années. Les impulsions laser dites ultrabrèves ont une durée s'étalant entre la dizaine à quelques centaines de femtosecondes ; une femtoseconde est un millionième de milliardième de seconde. Les sources laser émettant de telles impulsions permettent, entre autres, le micro-usinage de matériaux comme les verres avec une précision inégalée. Elles permettent d'interagir de manière très localisée avec la matière pour, par exemple, produire des images de haute résolution de tissus biologiques en microscopie à deux photons. Par contre, de telles sources sont souvent très coûteuses et leur complexité demande une grande expertise de la part de l'utilisateur. Le but de ce projet est de développer des sources laser femtosecondes aptes à être utilisées pour des applications en micro-usinage et en imagerie d'échantillons biologiques de grand volume. Ces sources seront basées sur l'utilisation de fibres dopées à l'ytterbium intégrées dans des cavités laser tout-fibre comportant deux réseaux de Bragg agissant comme réflecteurs et filtres spectraux dans une architecture de type oscillateur de Mamyshev. Cette architecture permet d'atteindre les performances requises dans de tels systèmes : impulsions centrées sur une longueur d'onde de 1050 nm, d'une durée d'environ 100 fs, avec une énergie de 30 nanojoules à 1 microjoule et une cadence d'émission de 1 MHz à 50 MHz, selon le cas. La fiabilité, la stabilité, la simplicité et le faible coût de cette technologie permettront son déploiement de masse. L'un des défis auquel il faudra s'attaquer est la conception de réseaux de Bragg avec une grande réflectivité et une bande passante de 2 à 4 nm, appropriée dans ce contexte. TeraXion, notre partenaire commercial, possède la technologie d'inscription de réseaux à l'aide d'impulsions femtosecondes qui permettra d'y arriver. Bien sûr, ce partenaire bénéficiera des retombées de la mise en marché de telles sources laser.