Conception d'une source à impulsions courtes à 1600 nm à fibres dopées erbium : application à la greffe de cornée

par Franck Morin

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Frédéric Druon.

Soutenue en 2010

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Le laser femtoseconde constitue un outil de découpe chirurgicale de grande précision. Son usage est en particulier très fréquent en ophtalmologie dans le cadre de la découpe de cornées transparentes. Cependant la découpe de cornées diffusantes nécessite le développement de nouvelles sources à impulsions courtes optimisées. La région spectrale comprise entre 1,6 micron et 1,7 micron a été identifiée comme optimale pour réduire l'impact de la diffusion tout en minimisant l'absorption des tissus. Dans ce manuscrit de thèse, une source laser d'impulsions courtes à 1,6 micron adaptée à la greffe de cornée est présentée. La combinaison de composants fibrés monomodes et d'une fibre à large aire modale, dans une architecture d'amplification à dérive de fréquence, a permis d'extraire des impulsions de forte énergie tout en conservant une bonne qualité temporelle. Un modèle numérique a également été développé afin d'étudier et d'optimiser l'amplification à haute énergie à 1,6 micron dans les fibres dopées à l'erbium en régime femtoseconde. Les premiers tests de découpe sur cornées humaines ont confirmé le potentiel de la source développée. Comparativement aux sources traditionnelles, les études menées montrent en effet une nette augmentation de la profondeur de découpe.

  • Titre traduit

    Design of a high-energy short pulse erbium doped fiber laser at 1600 nm : application to corneal grafting


  • Résumé

    Femtosecond lasers have proved to be high precision surgical tools and are now widely used in ophtalmology to create flaps in transparent corneas. However, in order to cut pathological scatteling corneas and perform corneal grafting, specific short pulse laser sources must be designed. The spectral region between 1. 6 micron and 1. 7 micron has the potential to reduce scattering as well as minimize tissue absorption. Ln this report, we demonstrate a femtosecond laser at 1. 6 micron for corneal surgery. This fiber laser is based on single mode components and a large-mode-area erbium doped fiber amplifier for maximal robustness and compactness. A chirped pulse amplification scheme allowed to produce high energy short pulses wilh good temporal quality. Numerical simulations have also been conducted to design and optimize high energy femtosecond amplification at 1. 6 micron in erbium-doped fibers. The potential of this laser has been confirmed by the first experimental cuts performed on human corneas. Compared to traditionnal lasers, this study showed a clear improvement of cutting depth and quality.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2010 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Conception d'une source à impulsions courtes à 1600 nm à fibres dopées erbium : application à la greffe de cornée

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (129 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 123-129

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2010)327
  • Bibliothèque : Institut d'optique Graduate school. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
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