Note ABES Soudure de verre par laser à durée d’impulsion ultrabrève Glass-welding using ultrashort pulsed laser Verre Soudage Laser Femtoseconde Ultrarapide Rafale Glass Welding Laser Femtosecond Ultrafast Burst 666.1 Verre Soudage Soudage laser Les verres sont des matériaux très résistants, largement utilisés dans l’industrie. Leur assemblage repose classiquement sur le collage ou des procédés thermiques, mais ces techniques présentent des limites pour les hautes températures, les petites dimensions ou les matériaux dissemblables. Le soudage par laser à impulsions ultrabrèves apparaît alors comme une alternative prometteuse, en déposant localement l’énergie sans ajout de matière.Cette thèse étudie l’apport de la mise en forme spatio-temporelle d’un laser infrarouge ultrabref (400 fs, 1030 nm) pour améliorer le procédé. Un modèle thermo-optique par éléments finis a été développé, mettant en évidence l’intérêt des rafales d’impulsions permettant de souder en une seule rafale. Expérimentalement, une rafale unique de 15 impulsions à 40 MHz permet la fusion du verre, contrairement à une impulsion unique de même énergie. L’imagerie ultra-rapide révèle une absorption accrue lié à l’excitation du matériau. Un nouveau mode de soudage par points discrets a ainsi été démontré, augmentant la vitesse et réduisant la puissance moyenne, avec la possibilité de souder sans contact optique jusqu’à 3 µm d’écart entre les verres. La mise en forme spatiale part faisceau de Bessel a permis d’augmenter la tolérance de positionnement au prit d’une puissance moyenne nécessaire plus élevée. L’utilisation d’un modulateur spatial de lumière pour la parallélisation du procédé a révélé que la tolérance en écart d’intensité dans les faisceaux doit-être inférieur à 10 %. Glasses are very robust materials, widely used in industry. Their assembly traditionally relies on adhesive bonding or thermal processes, but these techniques have limitations when dealing with high temperatures, small dimensions, or dissimilar materials. Ultrashort-pulse laser welding thus emerges as a promising alternative, enabling localized energy deposition without the addition of filler material. This thesis investigates the contribution of spatiotemporal shaping of an ultrashort infrared laser (400 fs, 1030 nm) to improve the process. A finite-element thermo-optical model was developed, highlighting the benefit of bursts, which allow welding to be achieved in a single burst. Experimentally, a single burst of 15 pulses at 40 MHz enables glass fusion, whereas a single pulse of the same energy does not. Ultrafast imaging reveals enhanced absorption due to material excitation. A new discrete point welding mode was thus demonstrated, increasing processing speed and reducing average power, with the possibility of contactless welding across gaps of up to 3 µm between the glasses. Spatial beam shaping using a Bessel beam increased positioning tolerance, at the cost of higher required average power. The use of a spatial light modulator for process parallelization revealed that the tolerance in intensity mismatch between beams must be below 10%. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 217529479 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2026/De_AZEVEDO_Baptiste_2026_ED269.pdf http://www.theses.fr/2026STRAD002/abes https://theses.hal.science/tel-05565372 https://theses.hal.science/tel-05565372 https://theses.hal.science/tel-05565372 Azevedo Baptiste de 1998-09-11 FR 295202556 060950860GA 22223147 4200020 https://theses.fr/2026STRAD002 2026STRAD002 https://doi.org/10.70675/49147971zc382z4dadza020z57541f881a23 2026-02-13 Électronique, microélectronique, photonique - Photonique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Lecler Sylvain MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 146824288 Antoni Frédéric MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 181871440 Stoian Razvan MADS_PRESIDENT_DU_JURY 112669700 Engel Thierry MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 171162137 Manek-Hönninger Inka MADS_RAPPORTEUR_1 18925369X Courvoisier François MADS_RAPPORTEUR_2 130928941 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 269 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 260728 176969721 ddc:660 Lecler Sylvain Antoni Frédéric Stoian Razvan Engel Thierry Manek-Hönninger Inka Courvoisier François École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) PDF 217529479