La motivation première du projet FLAG est de mutualiser une plateforme laser basée sur une technologie de pointe, pour s’intéresser aux interactions entre un laser à impulsions ultrabrèves à haute cadence et les matériaux transparents (verres, cristaux et polymères). Cette plateforme a vocation à être un lieu d’échanges entre scientifiques de différentes communautés, et est ouverte aux collaborations avec les milieux académiquex, hospitaliers et industriels. La source laser FLAG est développée et installée par Amplitude Systémes (Bordeaux, France). Elle est basée sur la technologie Ytterbium et présente quatre sorties laser principales : deux sorties à 1030 nm, une à 515 nm et une à 343nm, avec la possibilité de combiner plusieurs d’entre elles. Elle délivre des impulsions femtosecondes à haute cadence (du kHz à 2MHz et à forte énergie (typ. 25uJ/impulsion) avec une forte puissance moyenne (typique >10W).
La plateforme FLAG répond ainsi à de nombreux besoins en innovation que ce soit au niveau de l’université ainsi qu’aux niveaux régional et national:
- Projets collaboratifs : Etude de base sur les mécanismes de modification en 3D des propriétés optiques des matériaux transparents, développement ou mise en œuvre de produits ou de procédés en association avec des entreprises et des laboratoires de recherche. Tirant profit de l’expertise et des moyens de chacun, les partenaires contractualisent sur des objectifs communs et des retours partagés. Une équipe et une dynamique se mettent en place pour faire aboutir les projets académiques et industriels.
- Prestations : Expertise, appui technique aux laboratoires et aux entreprises, étude de faisabilité de procédés de fabrication, ou prestations techniques (micro-usinage de matériaux transparents en volume)
- Plate-forme de matériel mutualisé : Accès à une plate-forme de matériels mutualisés de l’ICMMO pour la caractérisation des matériaux, moyens dédiés pour les entreprises et les laboratoires, assistance technique.
Les thématiques scientifiques suivantes seront notamment développées par les partenaires sur la plateforme FLAG :
- Etude de l’interaction laser-matière pour des impulsions ultracourtes (50-500fs), et pour des longueurs d’onde allant de l’IR à l’UV (ICMMO/SP2M, ICMMO/MSMT, CEA/LSI/X): interaction laser-matériaux en volume, interaction laser-nanoparticules, processus dynamiques dans la matière condensée, création de propriétés optiques anisotropes linéaires et circulaires.
- Endommagement laser. Procédés laser à haute cadence (ICMMO/SP2M) : cristallisation orientée de verres d’oxyde, création de micro/nano-cristaux anisotropes orientés pour l’optique non-linéaires. Modifications par laser de verres de silicate et phosphate aux propriétés amplificatrices (collab avec CEA/LSI/X)
- Utilisation des lasers en nanoscience, nanotechnologie et biophotonique (ISMO, LAC) : formation d’agrégats et de nanoparticules, structuration et traitement à l’échelle nanométrique, interaction avec des structures plasmoniques et des tissus biologiques, usinage de fibres optiques dédiées à des applications biomédicales.
- Dans le domaine des Sciences de la Vie (ISMO, ENS-Cachan, ICMMO): la création de dichroïsme circulaire et de puces optofluidiques dans des matériaux amorphes, des fonctions optiques innovantes pour la cartographie vibrationnelle par génération de fréquence somme pour l’étude des changements de conformations de molécules biologiques mais aussi pour le suivi spécifique de bio-nanosondes au sein de cellules, tissus, bio-films, des molécules.
- Sources pour les télécommunications et la spectroscopie TeraHertz résolue en temps (LCP) : oscillateur laser de grande cohérence temporelle et doué d’agilité en fréquence, photo-inscription de réseaux de diffraction dans du LiNbO3 pour la génération d’impulsions THz, mise en forme spatiale et spectrale des impulsions THz à base de masque de phase réalisés par laser femtoseconde.
- Physique quantique et optique (LAC): Développement de masques de phase dédiés au façonnage laser pour des applications liées atomes froids, hélice de phase pour la réalisation de mémoires quantiques. Création de centres NV dans le diamant pour la magnétométrie.