Exposition à 806 nm

Les verres sont transparents à la longueur d’onde de base, on devrait donc voir des structures créés à λ/n selon la théorie de Sipe et al. Dans la littérature, on peut voir dans les verres des structures parallèles à la polarisation [3,15,19,43] et des structures perpendiculaires [10,21,

30,53] de périodes variant massivement.

La figure 4.8 montre des nanostructures observées sur le verre d’As10S90. On voit que des

nanotrous sont créés lorsqu’une fluence basse est utilisée ainsi que dans des régions spécifiques qui ressemblent à des interfaces entre deux régions. Les petits trous observés sont d’une taille généralement beaucoup plus petits que celle des réseaux. Les nanotrous semblent généralement présents à des endroits où les réseaux sont en formation, mais les nanotrous ne sont pas aussi bien organisés que les réseaux dans As10S90.

Les structures périodiques en surface induites par laser sur le verre d’As10S90sont parallèles à

la polarisation du laser comme vu dans la figure4.9. On peut voir que les structures ne sont pas très bien organisées, il y a beaucoup de changement de directions et d’intersections entre les structures. Les structures à 50 impulsions montrent moins de variations dans la direction, mais les structures varient en profondeur de manière plus visible. Quelques groupes ont exploré les structures périodiques sur les polymères et on voit une similitude frappante avec les structures présentées dans les articles sur les polymères et celles dans cette figure [11,17,37,40]. Les structures périodiques vues dans la figure4.10sur As20S80sont parallèles à la polarisation

du laser. L’organisation des structures est similaire à celle d’As10S90, on voit les structures

pratiquement parallèles avec des branches qui disparaissent et le réseau qui change de directions pour remplir le trou. On remarque que les structures semblent avoir un trou au centre du pic dans l’image 4.10b. Les structures créées avec plus d’impulsions sont mieux organisées et sont plus parallèles, mais on voit de larges agglomérations de matières.

(a) Région présentant des nanotrous (b) Nanotrous avec des petites boules

(c) Nanotrous près du seuil d’ablation (d) Nanotrous dans une courte région

Figure 4.8 – Les nanostrous obtenues sous 10 impulsions lasers (λ = 806 nm) sur le verre de composition d’As10S90

puissances et plusieurs nombres d’impulsions. Le centre du pic des structures disparaît et laisse place à une seconde vallée. Les structures se séparent en deux en plein centre, mais la séparation souffre d’interruption où la structure redevient complète. Dans les images, on voit bien que les interruptions semblent former une ligne perpendiculaire au réseau et que les interruptions semblent être placées à des intervalles d’une longueur constante. À l’aide de l’AFM, on peut voir que les creux au centre peuvent atteindre la profondeur des creux normaux.

Dans les images de la figure4.12, on voit les structures croisées créées sur As30S70. Ces struc-

tures s’organisent mieux avec la puissance, les structures parallèles constituantes ont une organisation limitée, il y a beaucoup de divergences comme dans les structures parallèles vues

(a) Structures créées avec 10 impulsions (b) Structures vues à 52deg

(c) Structures créées avec 50 impulsions (d) Structures vues à 52deg

Figure 4.9 – Les structures parallèles obtenues par les expositions (λ = 806 nm) sur le verre de composition d’As10S90.

sur As20S80 et As10S90. Il y a alors des fortes chances que la composante parallèle des struc-

tures croisées a la même origine que les structures vues dans les deux verres précédents. Au travers des structures croisées très bien définies, donnant alors l’impression de piller se levant du verre, on voit des structures parallèles à la polarisation avec une période doublée. Ces struc- tures peuvent se voir au travers des structures croisées, mais il arrive aussi qu’elles remplacent complètement les structures croisées.

Dans les images de la figure 4.13, on voit un phénomène particulier sur la surface du verre d’As30S70, l’orientation des structures induites par laser change subitement. Les structures

croisées avec une orientation mixte laissent place à des structures perpendiculaires à la po- larisation du laser. Les structures perpendiculaires sont trouvées plus au centre du cratère

(a) Structures parallèles à 10 impulsions (b) Structures avec doublement de fréquence

(c) Structures à 50 impulsions (d) Structures à 50 impulsions

Figure 4.10 – Les structures parallèles obtenues (λ = 806 nm) sur le verre de composition d’As20S80.

gaussien. Il faut noter que les structures présentent avant la transition ne sont pas toujours mixtes. Il arrive qu’on voie plutôt des structures parallèles avec une période environ deux fois plus petite. Ces structures étaient aussi vues au travers des structures mixtes.

Dans la figure4.14, on voit des structures croisées sur le verre d’As40S60. Les structures croisées

ressemblent à celle sur As30S70, mais les structures perpendiculaires à la polarisation du laser

sont plus fortes et présente sur As40S60. On voit que les structures perpendiculaires peuvent

faire des lignes de plusieurs périodes au travers des structures croisées. Les structures croisées laissent place à des structures perpendiculaires dans une transition rapide.

Dans les images de la figure 4.15, des structures perpendiculaires à la polarisation du la- ser sont observées à la surface d’As40S60. Ces structures peuvent donner l’impression d’être

(a) Réseaux creusés à 10 impulsions (b) Réseaux séparés à 10 impulsions

(c) AFM des réseaux creusés

(d) Vue à angle après 50 impulsions

Figure 4.11 – Les structures parallèles avec le centre creusé (λ = 806 nm) sur le verre de composition d’As20S80.

au-dessus des structures perpendiculaires, voir l’image 4.15c. L’organisation des structures perpendiculaires est très bonne à 10 impulsions, l’orientation est régulière et bien définie pour les structures dans une image. L’augmentation du nombre d’impulsions semble désorganiser les structures et créer des bosses dans la surface.

Pour résumer les structures créées sur les verres avec les expositions au laser femtoseconde à 806 nm. Sur les verres d’As10S90 et d’As20S80, on voit des structures parallèles ainsi que

des petits trous sur les structures. Sur les verres d’As30S70 et d’As40S60, on voit des struc-

tures croisées(mixtes) ainsi que des structures perpendiculaires avec une transition soudaine de l’orientation des structures. Sur le verre d’As20S80, on voit ce qui pourrait être le commen-

(a) Structures croisées désorganisées (b) Structure croisées

(c) Structures croisées et doublées vues à angles

(d) Structures croisées vues de près

Figure 4.12 – Les structures croisées obtenues (λ = 806 nm) sur le verre de composition d’As30S70.

(a) Transition et structures croisées près de la transition

(b) Transition vue de près

(c) Transition vue à angle (d) AFM de la transition

Figure 4.13 – La transition de l’orientation des structures obtenues(λ = 806 nm) sur le verre de composition d’As30S70.

(a) Structures croisées (b) Structures croisées

(c) Structures croisées près de la transition (d) Vue de la transition à 1.5 W haute puis- sance

Figure 4.14 – Les structures croisées obtenues (λ = 806 nm) sur le verre de composition d’As40S60.

(a) Structures perpendiculaires (b) Structures perpendiculaires à 0.4 W

(c) Structures perpendiculaires superposés à parallèles

(d) Structures perpendiculaires à 50 impul- sions

Figure 4.15 – Les structures perpendiculaires obtenues (λ = 806 nm) sur le verre de compo- sition d’As40S60.