Nanostructuration par laser femtoseconde dans un verre photo-luminescent

• Auteur / Autrice : Matthieu Bellec
• Direction : Lionel Canioni, Bruno Bousquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Laser, matière et nanosciences
• Date : Soutenance le 05/11/2009
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Evelyne Fargin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Bousquet, Jean-Pierre Delville
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eric Audouard, Christophe Dujardin
• DOI : 10.70675/d8fc92bbz19d6z4372z9dbczf0cf7b83e921

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lasers femtoseconde

Électrons -- Distribution

Dispositifs photoélectroniques

Matériaux nanostructurés

Mots clés libres

Laser femtoseconde

Verre photo-luminescent

Matériaux photosensibles

Nanostructure d'argent

Absorption multiphotonique

Densité électronique

Fluorescence

Génération de seconde harmonique GSH

Génération de troisième harmonique GTH

Stockage de données optique

Optical data storage

Femtosecond laser

Photo-luminescent glass

Silver nanostructure

Multiphoton absorption

Electronic density

FLuorescence

Harmonique generation

Résumé

L'objet de cette thèse est l'étude de l'interaction d'un laser femtoseconde avec un support photosensible particulier: un verre phosphate dopé à l'argent appelé verre photo-luminescent (PL). Une nouvelle approche permettant de réaliser en trois dimensions dans un verre PL des nanostructures d'argent aux dimensions bien inférieures à la limite de diffraction est tout d'abord présentée. La mesure des propriétés optiques et structurales pour différentes échelles (spatiales et temporelles) a permis de proposer un mécanisme de formation des structures photo-induites qui est basé sur un jeu subtil entre les phénomènes d’absorption non-linéaire et de thermo-diffusion. La deuxième partie de cette thèse sera orientée sur les propriétés optiques (linéaires et non-linéaires) et les applications des ces nanostructures d’argent. En particulier, l’exaltation des propriétés non-linéaires des agrégats d’argent sera exploitée pour stocker optiquement de l’information en trois dimentions.

The aim of this work is the study of the interaction between a femtosecond laser and a special photosensitive medium: a silver containing phosphate glass, also called photo-luminescent (PL) glass. A new approach allowing to write, inside the PL glass, 3D silver nanostructures with feature size down to the diffraction limit is presented. Based on optical and structural measurments at different time and spacial scales, the mechanism of the formation of these nanostructures is described. A subtle interplay between nonlinear absorption and thermo-diffusion effects is found to be the key of the mechanism. The second part of this work relies on the optical properties (linear and nonlinear) and few applications of the silver nanostructures. More particulary, the enhancement of their nonlinear properties is used for three dimentional optical data storage.