Développement des technologies lasers picosecondes pour le traitement et la caractérisation des tissus biologiques

Thèse de l'étudiant: Doc typesDocteur en Sciences

Résumé

Les travaux de recherches menés durant ma thèse portent essentiellement sur le
développement de sources lasers accordables émettant dans l’infrarouge, en exploitant la technologie des oscillateurs paramétriques optiques. Ils ont pour objectifs d’une part de développer des bistouris laser permettant l’ablation des tissus biologiques, et d’autre part, de développer des microcopies permettant la cartographie chimique des surfaces.
Dans le premier volet, nous nous sommes intéressés au montage des OPO picosecondes pompés de manière synchrone émettant à 6,45 µm, construits autour des cristaux non linéaires biréfringents AgGaS2 et CdSiP2. Ces OPO sont pompés par un faisceau généré par un laser Nd :YAG pulsé pompé par lampes flash et présentent un structure temporelle semblable à celle des faisceaux générés pour un laser à électrons libres.
Nous avons ensuite effectué des tests d’ablation de tissus biologiques, en utilisant ces OPO infrarouges.
Quant au deuxième volet, nous nous sommes concentrés sur l’étude théorique de la microscopie IR de super-résolution, en utilisant un nouveau concept exploitant la saturation de la transition vibrationnelle. Nous avons étudié, en particulier, numériquement les résolutions spatiales qu’on peut obtenir avec trois configurations, telles que la configuration de pompe-sonde, la configuration d’absorption différentielle et la configuration de réflexion totale atténuée.
En outre, nous avons réalisé un OPO infrarouge picoseconde, continûment pulsé et pompé de manière synchrone par un laser fibré, utilisant des cristaux à quasi-accord de phase. Ceci a pour but de monter un système de spectro-microscopie de génération de fréquence-somme (Sum Frequency Generation : SFG) plus compact et moins onéreux que l’ancien système, réalisé au laboratoire, basé sur un laser Nd-YAG picoseconde pompé par lampes flash.
Dans ce cadre, nous avons effectué une étude expérimentale comparative entre le fonctionnement de différents types de cristaux de LiNbO3 retournés périodiquement tels que le cristal à multi-réseaux, des cristaux en éventail.
Date de réussite30 sept. 2015
langueFrançais
Institution diplomante
  • Université de Namur
SponsorsCERUNA & Academie de Recherche et d'Enseignement Supérieur (ARES)
SuperviseurAndre Peremans (Promoteur), Muriel Lepere (Copromoteur), Benoît Champagne (Président), Yves Caudano (Jury) & Abdelhamid Kellou (Jury)

Keywords

  • OPO picoseconde
  • génération de fréquence-somme
  • superrésolution
  • microscopie IR
  • Ablation des tissus biologiques

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Développement des technologies lasers picosecondes pour le traitement et la caractérisation des tissus biologiques
Hendaoui, N. (Auteur). 30 sept. 2015

Thèse de l'étudiant: Doc typesDocteur en Sciences