Etude des procédés laser femtoseconde pour le micro-usinage à effets thermiques limités

par Ronan Le Harzic

Thèse de doctorat en Optique. Laser

Sous la direction de Eric Audouard.

Soutenue en 2003

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    L'ensemble des études présentées dans ce mémoire souligne le réel potentiel des lasers femtoseconde pour des applications de micro-usinage et insiste sur la maîtrise de l'utilisation des chaînes laser amplifiées. Les dispositifs expérimentaux mis en place pour contrôler l'usinage nécessitent la maîtrise de nombreux paramètres, qu'il soient mécaniques, informatiques ou optiques. Différentes techniques ont été élaborées pour accroître la qualité d'usinage et de perçage et des études systématiques ont été entreprises dans le cas des métaux sur l'effet de la fluence et de la cadence. Une comparaison des effets thermiques sur les bords d'usinage en mode femtoseconde et nanoseconde a été entreprise d'un point de vue expérimental (MET) et par l'intermédiaire d'un modèle à 2 température. Enfin des résultats plus exploratoires, en particulier sur le silicium ainsi que des essais de photoinscription de guide d'onde illustrent le potentiel applicatif considérable des impulsions ultra-courtes


  • Résumé

    The studies presented in this thesis underline the real potential of femtosecond lasers for micromachining applications and insist on the control and use of the amplified laser chains. The experimental devices for the control of micromachining require the control of many parameters, as mechanical, data-processing or optical. Various techniques of machining were worked out to increase the quality of machining and drilling and systematic studies were undertaken in the case of metals including fluence and repetition rate dependence. A comparison of the heating effects on the edges of holes drilled in femtosecond and nanosecond regime was performed with an experimental approach (TTM measurements) and with a modelization. This was based on the use of a 2 temperatures model. Finally complementary results, in particular on silicon micromachining and tests of wave guide photowritting illustrate the wide applicability field of the ultra-short laser pulses

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Informations

  • Détails : 229 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 212-229

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  • Bibliothèque : Université Jean Monnet. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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