Two-photon absorption: from optical power limiting to 3D microfabrication

Nous présentons quelques résultats récents dans le domaine de l'ingénierie moléculaire pour l'absorption à deux photons (ADP) ; cet article concerne plus particulièrement deux applications : la limitation optique et la microfabrication d'objects 3D. L'absorption non linéaire et les propriétés de limitation optique induite par ADP du fluorène et de polyfluorènes ont été étudiées dans la gamme spectrale du visible et en régime nanoseconde. La section efficace d'absorption à deux photons de petits oligomères augmente avec le carré de leur longueur ; cette tendance est rationalisée en termes de couplages excitoniques entre monomères dans la limite d'une longueur effective des oligomères. La caractérisation de photoinitiateurs efficaces en polymérisation à 532 et 1064 nm par absorption à deux photons est également reportée. Des molécules symétriques de structure D-π-D (portant une amine tertiaire comme groupement donneur D et un biphényle ou un fluorène comme groupe transmetteur π) optimisées pour l'ADP et les propriétés de limitation optique sont proposées pour le visible. Pour l'infrarouge, les photoinitiateurs selectionnés sont de structure générale D-π-A-π-D, dans laquelle A est un groupe accepteur. L'efficacité d'initiation de ces systèmes a été évaluée par la détermination d'une intensité seuil pour une durée d'exposition donnée. Par comparaison avec les résines commerciales pour la photopolymérisation UV et généralement utilisées pour l'ADP, ces initiateurs optimisés conduisent à une augmentation significative de la sensibilité pendant la fabrication de micro-objets tri-dimensionnels avec un laser nanoseconde peu onéreux. Pour citer cet article : G. Lemercier et al., C. R. Chimie 8 (2005).