Record mondial pour un laser organique UV basé sur une architecture moléculaire inédite
Une collaboration franco-japonaise vient de mettre au point d’un laser organique ultraviolet (UV) émettant à une longueur d’onde record de 358,5 nanomètres, la plus courte jamais obtenue pour ce type de dispositif. Ce résultat ouvre la voie à de nouvelles générations de sources lumineuses compactes, économiques et facilement adaptables, pour la gravure de circuits électroniques, l’impression 3D de haute précision ou encore certains traitements médicaux.
Depuis une trentaine d’années, les lasers organiques à l’état solide (ou OSLs pour Organic Solid-state Lasers) suscitent un fort intérêt. Contrairement aux lasers inorganiques classiques, coûteux et encombrants, ces dispositifs utilisent des molécules organiques capables d’émettre une lumière intense dont la couleur peut être ajustée par conception chimique. Leur légèreté, leur flexibilité et leur faible coût de production en font des candidats de choix pour des applications en lithographie électronique ou pour des traitements médicaux par lumière UV.
Jusqu’à maintenant, concevoir des lasers organiques efficaces dans le domaine ultraviolet (200–400 nm) restait un défi majeur. En effet, à l’état solide, la plupart des matériaux organiques perdent en efficacité lumineuse à cause d’un phénomène d’agrégation moléculaire qui dégrade leurs propriétés optiques.
Dans ce contexte, des équipes de l’Institut des sciences chimiques de rennes (CNRS/Université de Rennes/ENSCR/INSA Rennes), de l’Institut parisien de chimie moléculaire (CNRS/Sorbonne Université) et du Laboratoire de physique des lasers (CNRS/Université Sorbonne Paris Nord), associées à une équipe japonaise du Center for Organic Photonics and Electronics Research (OPERA) de l’Université de Kyushu, ont développé une approche originale pour limiter l’agrégation de molécules organiques émettrices dans l’UV, performantes et stables à l’état solide.