Post-doc – Optique et nanophotonique

Métrologie de traitement laser et de diffusion de la lumière pour la fabrication de multicouches à diffusion ridée optimisés

Contexte : Impression Laser Sécurisée d’Images Couleur dans les Documents d’Identité (SLICID)

L’objectif du projet SLICID est de développer des solutions d’impression sécurisées innovantes pour l’authentification visuelle des documents d’identité physiques afin d’éviter leur contrefaçon (reproduction illégale d’un document authentique) et leur falsification (altération d’une partie d’un document authentique pour donner des informations trompeuses). Les documents d’identité sont conçus comme des piles de feuilles de polycarbonate (PC) laminées ensemble, dans lesquelles différents éléments ou matériaux de sécurité produits en série sont insérés pour produire des cartes génériques. Depuis environ deux décennies, les technologies laser sont impliquées dans la personnalisation des documents d’identité pour atteindre une impression à haute résolution spatiale avec une sécurité accrue, et une gravure sans contact des informations à l’intérieur de la carte pour permettre la personnalisation des cartes génériques une fois finalisées. Récemment, des technologies laser ont vu le jour pour imprimer le portrait du titulaire du document en couleur, par laser, dans une couche enterrée mais leur qualité de couleur et leur niveau de sécurité peuvent être remis en cause.

La solution proposée par SLICID repose sur l’élaboration d’une multicouche froissée spécifique de matériaux inorganiques insérée à l’intérieur de la carte dont les fonctions seront de fournir des couleurs très contrastées et à angle contrôlé après traitement laser. Ce multicouche sera élaboré en deux parties simplement appelées « multicouche diffusant » et « multicouche couleur », par souci de clarté, qui seront assemblées après optimisation de chaque partie.

Dans le projet SLICID, l’Institut Fresnel est en charge de l’optimisation du procédé de fabrication de multicouches froissés.

Votre mission

Vous élaborerez le processus de froissage de la surface d’une feuille de PC au laser dans le but d’obtenir des motifs de diffusion spécifiques. Votre travail suivra deux axes complémentaires :

• Travailler avec nous à la définition des paramètres du procédé laser pour optimiser le plissement des couches diffusantes. La physique impliquée nécessitera de prendre en compte la réponse thermique des couches, la durée des impulsions, le taux de répétition, les vitesses de balayage et d’autres paramètres d’éclairage. Ensuite, les échantillons seront traités au laser en fonction des paramètres définis par les simulations. Une large gamme de sources laser et de têtes de balayage à traitement laser est disponible à l’Institut Fresnel, du sub-ps aux lasers industriels CW. Le choix et la mise au point de la configuration optimale seront l’objectif de ce premier axe. Elle se fera sur la base d’une rétroaction avec des mesures de lumière diffusée.
• Le deuxième objectif sera le développement d’un diffusiomètre à résolution spectrale et angulaire conçu pour mesurer l’indicateur de diffusion de la lumière des couches ridées dans le domaine visible. La caractérisation précise des modifications de l’apparence des échantillons traités au laser sera nécessaire pour avoir une rétroaction efficace avec le traitement. Vous bénéficierez de l’expertise de l’Institut Fresnel dans le développement d’outils efficaces pour la métrologie de la diffusion de la lumière.

Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet ANR SLICID porté par le Laboratoire Hubert Curien (LabHC) en collaboration avec HID Global CID SAS, l’Institut Lumière Matière (ILM) et l’IREIS-HEF.

Mots clés : traitement laser, diffusion de la lumière, instrumentation optique, effets visuels