Rapid prototyping of diffractive optical elements in microstructured sol-gel hybrid material

International audienceTELECOM Bretagne and HOLOTETRIX Company fabricate diffractive optical elements in photoresist by direct-write through a reconfigurable mask. The project is to transfer microstructured patterns of photoresist element to sol-gel hybrid material. This material offers better properties than photoresist to make diffractive optics

Microstructuration de matériaux polymères pour la fabrication de composants optiques diffractifs

2 pagesNational audienceL'objectif de l'étude est la fabrication d'éléments optiques diffractifs (EODs), performants et répondant aux besoins actuels des industriels, selon un procédé simple à mettre en oeuvre, reproductible et pour un coût raisonnable. Pour cela, le matériau retenu est un sol-gel hybride de la famille des ORMOCER®s compte tenu de ses performances attrayantes (transparence, stabilités thermique, chimique et mécanique). L'élément final est créé par moulage à partir d'un EOD en photorésine obtenu par photolithographie à écriture directe parallèle à 436 nm. Le procédé mis en place, optimisé et validé repose sur de nombreuses caractérisations structurelles et fonctionnelles. Il conduit aujourd'hui à une nouvelle génération d'EODs présentant des efficacités de diffraction à l'ordre 0 inférieures à 1%

Photopolymérisation et modulation d'indice de réfraction en holographie

5 pagesNational audienceLes systèmes ici mis en œuvre en tant que support d'enregistrement holographique reposent sur la mise en commun des compétences, d'une part, du LPIM dans le domaine des photoamorceurs et des supports d'enregistrement holographique, et celles, d'autre part, du laboratoire Foton. Les systèmes photoamorceurs considérés sont composés de trois éléments : un colorant et deux co-amorceurs (un donneur d'électron et un accepteur d'électron). Le système SFH+-NPG-ClHABI est, après optimisation des formulations, celui qui conduit aux meilleures performances holographiques, tant du point de vue rendement final de diffraction que de la vitesse de formation du réseau, tout en se stabilisant rapidement à son maximum

Optimisation de nouveaux systèmes photoamorceurs de polymérisation pour le stockage d'informations par holographie

2 pagesNational audienceDifférents systèmes photoamorceurs mettant en jeu trois composants et destinés à la polymérisation d'un mélange d'acrylates sont ici optimisés en tant que support pour le stockage d'informations par holographie. Ces matériaux donnent naissance à des réseaux de phase épais, fonctionnant en transmission. L'étude basée sur l'enregistrement de réseaux sinusoïdaux sous forme d'une modulation d'indice de réfraction a permis de comparer les systèmes 3-composants aux 2-composants correspondants, les premiers étant plus performants d'un point de vue photochimique (vitesse et taux de polymérisation élevés). L'optimisation des matériaux a conduit à des rendements de diffraction corrigés dans l'ordre 1 supérieurs à 90%

Optimization of a photopolymerizable material based on a photocyclic initiating system using holographic recording

9 pagesInternational audienceA set of photoinitiating systems (PIS) for free radical photopolymerization was studied using time-resolved spectroscopic experiments, real-time FTIR and holographic recording. It is shown that the efficiency of the photoinitiating system can be drastically increased when a redox additive is added to the conventional dye/coinitiator system by virtue of photocyclic behaviour. The homogeneous photopolymerization process was found to reach a fast vitrification, limiting the conversion at about 55%. By contrast, holographic recording underlines the differences in photoinitiating system reactivity, allowing diffraction efficiencies close to unity for the most reactive PIS

The HOXB4 Homeoprotein Promotes the Ex Vivo Enrichment of Functional Human Embryonic Stem Cell-Derived NK Cells

Human embryonic stem cells (hESCs) can be induced to differentiate into blood cells using either co-culture with stromal cells or following human embryoid bodies (hEBs) formation. It is now well established that the HOXB4 homeoprotein promotes the expansion of human adult hematopoietic stem cells (HSCs) but also myeloid and lymphoid progenitors. However, the role of HOXB4 in the development of hematopoietic cells from hESCs and particularly in the generation of hESC-derived NK-progenitor cells remains elusive. Based on the ability of HOXB4 to passively enter hematopoietic cells in a system that comprises a co-culture with the MS-5/SP-HOXB4 stromal cells, we provide evidence that HOXB4 delivery promotes the enrichment of hEB-derived precursors that could differentiate into fully mature and functional NK. These hEB-derived NK cells enriched by HOXB4 were characterized according to their CMH class I receptor expression, their cytotoxic arsenal, their expression of IFNγ and CD107a after stimulation and their lytic activity. Furthermore our study provides new insights into the gene expression profile of hEB-derived cells exposed to HOXB4 and shows the emergence of CD34+CD45RA+ precursors from hEBs indicating the lymphoid specification of hESC-derived hematopoietic precursors. Altogether, our results outline the effects of HOXB4 in combination with stromal cells in the development of NK cells from hESCs and suggest the potential use of HOXB4 protein for NK-cell enrichment from pluripotent stem cells

Fabrication d'éléments optiques diffractifs par microstructuration de matériaux polymères

Diffractive optical elements (DOEs) are components widely used for laser beam shaping and data storage. The aim of this study is the fabrication of efficient DOEs which correspond to current industrial needs, by a simple, reproducible and low-cost process. A first approach investigated adresses holographic recording of gratings in photopolymerisable materials with a three-components photo-initiator system. These systems are photochemically more efficient (high polymerisation speed and rate), corrected first-order diffraction efficiencies higher than 90% are obtained after optimisation of the materials. The second approach centres on DOE fabrication in a sol-gel hybrid material from the ORMOCER®s family. This new material is shown to be more efficient (transparency, thermal, chemical and mechanical stabilities) than photoresist, microstructured initially material. The final DOE is created by moulding from a photoresist prototype which is obtained by parallel direct-write photolithography at 436 nm. This process is developed, optimised and validated by several structural and functional characterisations, to obtain zero-order diffraction efficiencies lower than 1%. This fabrication method is used to realise prototypes and small series DOEs on substrates of different sizes and materials (silicon, glass, silica, ceramic and plastic) to extend their application field.Les éléments optiques diffractifs (EODs) sont des composants largement utilisés pour la mise en forme de faisceaux laser et le stockage d'information. L'objectif de cette étude est la fabrication d'EODs, qui soient performants et répondent aux besoins actuels des industriels, selon un procédé simple à mettre en 'uvre, reproductible et pour un coût raisonnable. Une première approche a porté sur l'enregistrement holographique de réseaux dans des matériaux photopolymérisables où le système photo-amorceur est un système à trois composants. Ce dernier étant plus performant d'un point de vue photochimique (vitesse et taux de polymérisation élevés), l'optimisation de ces matériaux a conduit à des rendements de diffraction corrigés dans l'ordre 1 supérieurs à 90%. La seconde approche correspond à la fabrication d'EODs dans un matériau sol-gel hybride de la famille des ORMOCER®s, qui est plus performant (transparence, stabilités thermique, chimique et mécanique) que la photorésine initialement mise en 'uvre. L'élément final est créé par moulage à partir d'un EOD en photorésine obtenu par photolithographie à écriture directe parallèle à 436 nm. Ce procédé a été mis en place, optimisé et validé grâce à de nombreuses caractérisations structurelles et fonctionnelles, ce qui conduit à une nouvelle génération d'EODs présentant des efficacités de diffraction à l'ordre 0 inférieures à 1%. Ainsi, cette méthode de fabrication a pu être utilisée pour fabriquer des composants en petites séries ou pour le prototypage, sur des substrats de tailles et de matériaux différents (silicium, verre, silice, céramique et plastique), afin d'étendre le champ d'applications des EODs

Fabrication d'éléments optiques diffractifs par microstructuration de matériaux polymères

Diffractive optical elements (DOEs) are components widely used for laser beam shaping and data storage. The aim of this study is the fabrication of efficient DOEs which correspond to current industrial needs, by a simple, reproducible and low-cost process. A first approach investigated adresses holographic recording of gratings in photopolymerisable materials with a three-components photo-initiator system. These systems are photochemically more efficient (high polymerisation speed and rate), corrected first-order diffraction efficiencies higher than 90% are obtained after optimisation of the materials. The second approach centres on DOE fabrication in a sol-gel hybrid material from the ORMOCER®s family. This new material is shown to be more efficient (transparency, thermal, chemical and mechanical stabilities) than photoresist, microstructured initially material. The final DOE is created by moulding from a photoresist prototype which is obtained by parallel direct-write photolithography at 436 nm. This process is developed, optimised and validated by several structural and functional characterisations, to obtain zero-order diffraction efficiencies lower than 1%. This fabrication method is used to realise prototypes and small series DOEs on substrates of different sizes and materials (silicon, glass, silica, ceramic and plastic) to extend their application field.Les éléments optiques diffractifs (EODs) sont des composants largement utilisés pour la mise en forme de faisceaux laser et le stockage d'information. L'objectif de cette étude est la fabrication d'EODs, qui soient performants et répondent aux besoins actuels des industriels, selon un procédé simple à mettre en 'uvre, reproductible et pour un coût raisonnable. Une première approche a porté sur l'enregistrement holographique de réseaux dans des matériaux photopolymérisables où le système photo-amorceur est un système à trois composants. Ce dernier étant plus performant d'un point de vue photochimique (vitesse et taux de polymérisation élevés), l'optimisation de ces matériaux a conduit à des rendements de diffraction corrigés dans l'ordre 1 supérieurs à 90%. La seconde approche correspond à la fabrication d'EODs dans un matériau sol-gel hybride de la famille des ORMOCER®s, qui est plus performant (transparence, stabilités thermique, chimique et mécanique) que la photorésine initialement mise en 'uvre. L'élément final est créé par moulage à partir d'un EOD en photorésine obtenu par photolithographie à écriture directe parallèle à 436 nm. Ce procédé a été mis en place, optimisé et validé grâce à de nombreuses caractérisations structurelles et fonctionnelles, ce qui conduit à une nouvelle génération d'EODs présentant des efficacités de diffraction à l'ordre 0 inférieures à 1%. Ainsi, cette méthode de fabrication a pu être utilisée pour fabriquer des composants en petites séries ou pour le prototypage, sur des substrats de tailles et de matériaux différents (silicium, verre, silice, céramique et plastique), afin d'étendre le champ d'applications des EODs.CESSON SEVIGNE-Télécom Breta (350512301) / SudocSudocFranceF

Polymères microstructurables pour la fabrication d'éléments optiques diffractifs

International audienceLe but des travaux ici présentés est de fabriquer des éléments optiques diffractifs (EODs) performants, selon un procédé simple à mettre en œuvre et pour un coût raisonnable. Ces EODs doivent répondre aux besoins actuels des industriels qui pourraient utiliser ces composants. En plus de leur fonction optique à réaliser, leurs spécifications s’expriment aussi en termes de propriétés optiques (efficacité de diffraction, résistance au flux laser, transparence), mécaniques (rigidité, dureté), thermiques (stabilité) et chimiques (vieillissement, résistance aux agressions chimiques liées au milieu environnant) qui sont définies par les conditions d’utilisation. Le choix et la mise en forme des matériaux ici choisis sont alors primordiaux