{"id":7086,"date":"2020-10-09T11:05:00","date_gmt":"2020-10-09T09:05:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cailabs.com\/blog\/non-classifiee\/reflective-technology-to-generate-bessel-beams\/"},"modified":"2024-04-26T14:14:59","modified_gmt":"2024-04-26T12:14:59","slug":"la-technologie-reflective-pour-generer-des-faisceaux-de-bessel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cailabs.com\/fr\/blog\/procedes-laser-industriels\/la-technologie-reflective-pour-generer-des-faisceaux-de-bessel\/","title":{"rendered":"Pourquoi passer \u00e0 une technologie r\u00e9flective pour g\u00e9n\u00e9rer des faisceaux de bessel ?"},"content":{"rendered":"\n

La d\u00e9coupe de verre, notamment pour les \u00e9crans de smartphone, requiert une pr\u00e9cision importante. L’usinage par laser ultrabref avec un faisceau de Bessel permet d’am\u00e9liorer la qualit\u00e9 des proc\u00e9d\u00e9s, leur rendement et la complexit\u00e9 des d\u00e9coupes possibles telles que le multi-mat\u00e9riau. Mais comment g\u00e9n\u00e9rer un faisceau de Bessel\u202f? Et pourquoi est-il int\u00e9ressant d\u2019utiliser une technologie r\u00e9flective pour cela\u202f?<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Un faisceau de Bessel est un faisceau construit par les interf\u00e9rences d\u2019un faisceau laser, de fa\u00e7on \u00e0 ce que les interf\u00e9rences constructives g\u00e9n\u00e8rent un faisceau allong\u00e9, \u00e9troit et intense, entour\u00e9 de franges circulaires de moindre intensit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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\"Image<\/picture>
Principe de g\u00e9n\u00e9ration d\u2019un faisceau de Bessel en utilisant un axicon r\u00e9fractif (gauche), profil d\u2019intensit\u00e9 (milieu) et faisceau central entour\u00e9 de franges circulaires (droite)<\/em><\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

En sus des applications dans l\u2019imagerie, la biologie et la microscopie, les faisceaux de Bessel ont une utilit\u00e9 particuli\u00e8re pour l\u2019usinage de mat\u00e9riaux transparents<\/a> avec des faisceaux laser ultrabrefs.<\/p>\n\n\n\n

Leur grande profondeur de champ (sup\u00e9rieure \u00e0 un faisceau Gaussien) et les faibles diam\u00e8tres qu\u2019il est possible d\u2019obtenir leur permet d\u2019atteindre une pr\u00e9cision d\u2019usinage hors norme, pour usiner par exemple des \u00e9crans de smartphone ou des substrats pour l\u2019\u00e9lectronique.<\/p>\n\n\n\n

Diff\u00e9rentes technologies optiques permettent de g\u00e9n\u00e9rer des faisceaux de Bessel. Les plus courantes sont les modulateurs spatiaux de lumi\u00e8re (SLM) et les axicons :<\/p>\n\n\n\n

Les SLM:<\/strong><\/h5>\n\n\n\n
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\"Visuel<\/picture>
Spatial Light Modulators LC2012 – cr\u00e9dit photo Holoeye<\/em><\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

Les SLM<\/strong> sont des composants pouvant modifier l\u2019amplitude, la phase ou la polarisation d\u2019un faisceau laser de fa\u00e7on dynamique \u00e0 l\u2019aide de cristaux liquides. Pilot\u00e9s \u00e9lectroniquement, ils permettent d\u2019obtenir une grande vari\u00e9t\u00e9 de mise en forme de faisceaux et sont donc tr\u00e8s utiles, notamment pour la recherche.<\/p>\n\n\n\n

Ils sont cependant en g\u00e9n\u00e9ral tr\u00e8s on\u00e9reux, sensibles aux perturbations des faisceaux laser d\u2019entr\u00e9e, et la qualit\u00e9 de la mise en forme est limit\u00e9e par le nombre de pixels qui le constituent. Ils ne sont par ailleurs pas capables de tenir \u00e0 de hautes puissances et de hautes \u00e9nergies, ce qui est incompatible avec une utilisation industrielle.<\/p>\n\n\n\n

Les axicons:<\/strong><\/h5>\n\n\n\n
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\"Plano<\/picture>
Plano-Convex Axicon (Conical lens) – cr\u00e9dit photo Laserand<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

Les axicons<\/strong> sont conventionnellement des lentilles coniques transparentes. Disponibles \u00e0 des prix raisonnables, ces composants sont tr\u00e8s r\u00e9pandus et sont la m\u00e9thode la plus courante pour g\u00e9n\u00e9rer des faisceaux de Bessel, tenant m\u00eame \u00e0 haute puissance.<\/p>\n\n\n\n

Cependant, la fabrication des axicons transparents ne permet pas de leur donner une g\u00e9om\u00e9trie parfaite : la pointe des axicons pr\u00e9sente toujours une courbure, ce qui va in\u00e9vitablement causer des d\u00e9fauts d\u2019interf\u00e9rences et des oscillations d\u2019\u00e9nergie dans la direction de propagation des faisceaux de Bessel g\u00e9n\u00e9r\u00e9s. A leur tour, ces d\u00e9fauts vont induire des impr\u00e9cisions et un usinage non-uniforme.<\/p>\n\n\n\n

De plus, la nature transparente de ces axicons soumettent les impulsions ultrabr\u00e8ves (notamment femtosecondes) \u00e0 des ph\u00e9nom\u00e8nes tels que la dispersion temporale et les aberrations chromatiques, qui d\u00e9gradent le faisceau. Les optiques transparentes ne sont ainsi pas adapt\u00e9es aux lasers femtosecondes pour l\u2019usinage.<\/p>\n\n\n\n

CANUNDA-AXICON:<\/strong><\/h5>\n\n\n\n
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\"Cailabs<\/picture>
CANUNDA-AXICON de Cailabs<\/em><\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

A Cailabs, sont d\u00e9velopp\u00e9s les CANUNDA-AXICON<\/strong><\/a>, une gamme d\u2019axicons enti\u00e8rement r\u00e9flectifs. Les axicons r\u00e9flectifs fonctionnent de fa\u00e7on similaire aux axicons transparents, mais sont fabriqu\u00e9s de fa\u00e7on \u00e0 compenser une illumination hors-axe. La pr\u00e9cision de fabrication atteinte pour fabriquer ces axicons est plus importante que pour les axicons transparents conventionnels, ce qui permet d\u2019obtenir des faisceaux de Bessel de qualit\u00e9 exceptionnelle et plus homog\u00e8nes<\/a>, parfaits pour un usinage de pr\u00e9cision.<\/p>\n\n\n\n

De plus, la nature r\u00e9flective de ces composants leur conf\u00e8re la capacit\u00e9 de tenir \u00e0 de hautes \u00e9nergies et de hautes puissances, ainsi que d\u2019\u00e9viter les ph\u00e9nom\u00e8nes de dispersion temporelles et d\u2019aberrations chromatiques. Ils sont ainsi parfaitement adapt\u00e9s \u00e0 une utilisation avec des lasers femtosecondes.<\/p>\n\n\n\n

C\u2019est cette robustesse qui conc\u00e8de \u00e0 CANUNDA-AXICON la capacit\u00e9 d\u2019\u00eatre utilis\u00e9 en conjonction avec un scanner galvanom\u00e9trique<\/a>, ce qui est une avanc\u00e9e consid\u00e9rable pour une utilisation industrielle des faisceaux de Bessel pour une d\u00e9coupe rapide de mat\u00e9riaux transparents.<\/p>\n\n\n\n

Le tableau ci-dessous r\u00e9sume et compare toutes ces technologies.<\/p>\n\n\n\n

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\"Canunda<\/picture><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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\"\"<\/picture><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Par Sami Laroui<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ing\u00e9nieur dipl\u00f4m\u00e9 en sciences des mat\u00e9riaux et titulaire d\u2019un Master en innovation et entreprenariat, Sami Laroui a rejoint Cailabs en 2018. Il contribue, en tant qu\u2019ing\u00e9nieur avant-vente, au d\u00e9veloppement et \u00e0 la commercialisation de solutions optiques innovantes optimisant la qualit\u00e9 et le rendement des proc\u00e9d\u00e9s d\u2019usinage laser.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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