Expertises
Imagerie de la matière et laser , Imagerie moléculaire , Microscopie multiphotonique de tissus biologiques
- Professeur titulaire
- Directeur du Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Centre Énergie Matériaux Télécommunications
1650, boulevard Lionel-Boulet
Varennes (Québec) J3X 1P7
CANADA
Intérêts de recherche
Le programme de recherche du professeur François Légaré consiste à développer et à appliquer de nouvelles approches optiques permettant l’imagerie de la matière. Celui-ci a deux axes : (1) imagerie moléculaire et (2) microscopie multiphotonique de tissus biologiques.
Imagerie moléculaire
Cet axe de recherche se concentre sur le développement de nouvelles approches d’imagerie moléculaire et celles-ci sont basées sur la physique de l’interaction laser-molécule en régime de haute intensité.
Un aspect important est l’application de ces méthodes d’imagerie afin de filmer en temps réel la structure des molécules lors de réactions chimiques ultra-rapides. Cette recherche est réalisée en utilisant des outils à la fine pointe de la technologie qui sont disponibles au Laboratoire de sources femtosecondes (« Advanced Laser Light Source »), laboratoire de calibre international situé au Centre Énergie Matériaux Télécommunications de l’INRS.
Microscopie multiphotonique
Cet axe de recherche se concentre sur l’application biomédicale d’une source laser permettant à la fois la microscopie de fluorescence, de génération de la seconde harmonique (GSH), de génération de la troisième harmonique (GTH) et CARS (« Coherent anti-Stokes Raman scattering »). L’origine de ces processus est multiphotonique et l’interaction laser-matière pour la microscopie GSH, GTH et CARS est cohérente. Un aspect important de mon programme de recherche sera de comprendre l’impact de cette cohérence en microscopie GSH-GTH pour l’imagerie de tissus biologiques.
Plan stratégique 2022-2027 du Laboratoire de sources femtosecondes (PDF)
Formation universitaire
- Baccalauréat en chimie, Université de Sherbrooke (1995-1998)
- Maîtrise en chimie, photophysique/chimie théorique, Université de Sherbrooke (1999-2001), directeur André D. Bandrauk.
- Doctorat en chimie, photophysique/chimie expérimentale, Université de Sherbrooke et Conseil National de Recherches Canada (2001-2004), directeur André D. Bandrauk et co-directeur, Dr. Paul B. Corkum.
- Stage postdoctorale, Harvard University (2004-2006), collaboration avec le professeur Bjorn R. Olsen, Harvard School of Dental Medicine, et le Dr. MD Christian P. Pfeffer, Harvard School of Dental Medicine.
Collaborations
Recherche biomédicale
- Dr. M.D. Christian P. Pfeffer, Postdoctoral fellow, Department of Cell Biology, Harvard Medical School
- Professeur Bjorn R. Olsen, Professor and Chair of Oral and Developmental Biology, Department of Cell Biology, Harvard Medical School.
- Professeure M.D. Isabelle Brunette, Centre de recherche Guy-Bernier, Hôpital Maisonneuve-Rosemont, Université de Montréal.
- Dr. Albert Stollow, National Research Council Canada, Steacie Institute for Molecular Sciences.
- Professeur Yves St-Pierre et professeure Angela Pearson, Institut national de la recherche scientifique, Centre Armand-Frappier Santé-Biotechnologie, Université du Québec.
Dynamique et imagerie moléculaire
- Dr. Paul B. Corkum et Dr. David Villeneuve, National Research Council Canada, Steacie Institute for Molecular Sciences.
- Professeur Ravi-Bhardwaj Vedula, Université d’Ottawa.
- Dr. André D. Bandrauk, Université de Sherbrooke.
Activités scientifiques
- Subvention Fondation Canadienne pour l’Innovation, 2007
- Subvention CRSNG découverte, 2007-2011
- Subvention équipement CRSNG, 2007
- Subvention FQRNT nouveau chercheur, 2007-2009
- Sélectionné par le CRSNG et le Conceil du “Meetings of Nobel Laureates in Lindau” pour assister au 18th Lindau Meeting in Chemistry, Lindau, Allemagne (2006)
- Meilleure thèse en Science pour le Québec, remis par l’Association des doyens aux études supérieur du Québec (2005)
- Meilleure thèse, Université de Sherbrooke (2004)
- Bourse postdoctorale, CRSNG (gouvernement du Canada)
- Travaux de doctorat cités par le Networks of Centers of Excellence Canada (2003 et 2004)
- Travaux de doctorat cités par le National Research Council Canada (2003)
- Travaux de doctorat cités par le Canadian Institute for Photonic Innovations (2003)
- Bourse doctorale, National Research Council Canada (2003-2004)
- Choisi par le Maclean’s magazine comme l’un des 30 jeunes canadiens de moins de 30 ans les plus prometteurs (2003)
- Bourse doctorale CRSNG et FQRNT (2001-2004)
Publications
N. Sanner, O. Utéza, B. Chimier, M. Sentis, P. Lassonde, F. Légaré, et J-C. Kieffer
Towards determinism in surface damaging of dielectrics using few-cycle laser pulses, 2010, accepté à App. Phys. Lett.
B. E. Schmidt, P. Béjot, M. Giguère, A. D. Shiner, C. Trallero-Herrero, É. Bisson, J. Kasparian, J-P. Wolf, D. M. Villeneuve, J-C. Kieffer, P. B. Corkum, et F. Légaré
Compression of 1.8 micron laser pulses to sub two optical cycles with bulk material, 2010, accepté à App. Phys. Lett.
D. Duchesne, M. Peccianti, M. R. E. Lamont, M. Ferrera, L. Razzari, F. Légaré, R. Morandotti, S. Chu, B. E. Little, et D. J. Moss
White light generation in a high index doped silica glass spiral waveguide
Opt. Exp. 18, 2010, 923-930.
C. Trallero-Herrero, B. E. Schmidt, A. D. Shiner, P. Lassonde, É. Bisson, J-C. Kieffer, P. B. Corkum, D. M. Villeneuve, et F. Légaré
High harmonic generation in ethylene with infrared pulses, Chem.
Phys. 366, 2009, 33-36.
F. Légaré, I. A. Bocharova, P. Lassonde, R. Karimi, J. H. Sanderson, T. Johnston, J-C. Kieffer, et I. Litvinyuk
Inelastic rescattering processes in molecules measured with few-cycle laser pulses
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 42, 2009, 235601.
C.P. Pfeffer, B.R. Olsen et F. Légaré
Pulse compression of sub-millijoule few-optical-cycle infrared laser pulses using chirped mirrors
Opt. Lett. 34, 2009, 1894-1896.
A. D. Shiner, C. Trallero-Herrero, N. Kajumba, H-C. Bandulet, D. Comtois, F. Légaré, M. Giguère, J-C. Kieffer, P. B. Corkum, et D. M. Villeneuve
Wavelength Scaling of High Harmonic Generation Efficiency
Phys. Rev. Lett. 103, 2009, 073902.
H-C. Bandulet, D. Comtois, A. D. Shiner, C. Trallero-Herrero, N. Kajumba, T. Ozaki, P. B. Corkum, D. M. Villeneuve, J-C. Kieffer, et F, Légaré
High harmonic generation with a spatially filtered optical parametric amplifier
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 41, 2008, 245602 (7 pages).
F. Légaré, M. Naji, P. Lassonde, D. Comtois, V. Crozatier, T. Oksenhendler, H. Anis, et Jean-Claude Kieffer
Pulse compression and shaping of broadband Optical Parametric Amplifier laser source
Opt. Lett. 33, 2008, 2824-2826.
F. Légaré
Attosecond control of electron-ion-recollision dynamics
Phys. Rev. A 78, 2008, 043420.
C. P. Pfeffer, B.R. Olsen, F. Ganikhanov, et F. Légaré
Multimodal nonlinear optical imaging of collagen arrays
J. Struct. Biol. 164, 2008 140-145.
C.P. Pfeffer, B.R. Olsen et F. Légaré
Second Harmonic Generation imaging of fascia within thick tissue block
Opt. Express 15, 2007, 7296-7302.
F. Légaré, C.P. Pfeffer et B.R. Olsen
The role of backscattering in SHG tissue imaging
Biophys. J. 93, 2007, 1312-1320.
F. Légaré, Kevin F. Lee, A.D. Bandrauk, D.M Villeneuve et P.B. Corkum
Laser Coulomb explosion imaging for probing ultra-fast molecular dynamics
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2006, 39, S503-S513.
F. Légaré, C.L. Evans, F. Ganikhanov et X.S. Xie
Towards CARS endoscopy
Opt. Exp. 14, 2006, 4427-4432.
Kevin F. Lee, F. Légaré, D.M. Villeneuve et P.B. Corkum
Measured field-free alignment of deuterium by few-cycle pulses
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2006, 39, 4081-4086.
F. Légaré, Kevin F. Lee, I.V. Litvinyuk, P.W. Dooley, A.D. Bandrauk, D.M. Villeneuve et P.B. Corkum
Imaging the time-dependent structure of a molecule as it undergoes dynamics
Phys. Rev. A 2005, 72, 052717.
F. Légaré, Kevin F. Lee, I.V. Litvinyuk, P.W. Dooley, S.S. Wesolowski, P.R. Bunker, P. Dombi, F. Krausz, A.D. Bandrauk, D.M. Villeneuve et P.B. Corkum
Laser Coulomb explosion imaging of small molecules
Phys. Rev. A 2005, 71, 013415.
F. Légaré
Control of population transfer in degenerate systems by nonresonant Stark shifts
Phys. Rev. 2005, A 68, 063403.
I.V. Litvinyuk, F. Légaré, P.W. Dooley, D.M. Villeneuve, J. Zanghellini, A. Pegarkov, C. Fabian, T. Brabec et P.B. Corkum
Shake-up excitation during optical tunnel ionization
Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 033003.
H. Niikura, F. Légaré, D.M. Villeneuve et P.B. Corkum
Attosecond dynamics using sub-laser-cycle electron pulses
J. Mod. Opt. 2005, 52, 453-464.
F. Légaré, I.V. Litvinyuk, P.W. Dooley, F. Queré, A.D. Bandrauk, D.M. Villeneuve et P.B. Corkum
Time-resolved double ionization with few cycle laser pulses
Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 093002.
H. Niikura, F. Légaré, R. Hasbani, Misha Yu Ivanov, D.M. Villeneuve et P.B. Corkum
Probing molecular dynamics with attosecond resolution using correlated wave packet pairs
Nature 2003, 42, 826-829.
H. Niikura, F. Légaré, R. Hasbani, A.D. Bandrauk, Misha Yu Ivanov, D.M. Villeneuve et P.B. Corkum
Sub-laser-cycle electron pulses for probing molecular dynamics
Nature 417, 2002, 917-922.
F. Légaré, J.M. Fraser, D.M. Villeneuve et P.B. Corkum
Adaptive compression of intense 250 nm-bandwidth laser pulses
App. Phys. B 2002, 74, S279-S282.
J.M. Fraser, I.W. Cheung, F. Légaré, D.M. Villeneuve, J-P. Likforman, M. Joffre et P.B. Corkum
High energy subpicosecond pulse generation from 3 to 20 Um
App. Phys. B , 2002, 74, S153-S156.
F. Légaré et A.D. Bandrauk
Enhancement of laser-induced molecular alignment by simultaneous photodissociation
Phys. Rev. 2001, A 64, 031406.
F. Légaré, S. Chelkowski et A.D. Bandrauk
Preparation of highly vibrationally excited molecules by CARP – chirped adiabatic Raman passage
Chem. Phys. Lett. , 2001, 329, 469-476.
F. Légaré, S. Chelkowski et A.D. Bandrauk
Laser pulse control of Raman processes by chirped non-adiabatic Raman passagen
Journal of Raman Spectroscopy 31,2000, 15-23.
Publications sans comité de lecture
F. Légaré, C. P. Pfeffer et F. Ganikhanov
Multimodal multiphoton microscopy’, in Multiphoton Microscopy in the Biomedical Sciences IX edited by Ammasi Periasamy, Peter T. C. So, Proceedings of SPIE Vol. 7183 (SPIE, Bellingham, WA, 2009).
F. Légaré, M. Naji, M. Giguère, P. Lassonde, B. E. Schmidt, H. Anis, et J-C. Kieffer
Pulse compression and shaping of infrared sub-20 fs laser pulses at ALLS
Photons (CIPI)., 2009.
M. Giguère et F. Légaré
Tissue Imaging with Nonlinear Optical Microscopy
Canadian Association of Physics, 2009.
F. Légaré, F. Ganikhanov et X.S. Xie
Towards an integrated Coherent Anti-Stokes Raman Scattering (CARS) microscopy system
Proc. SPEI 2005, 5971, 597108.
F. Légaré, A.D. Bandrauk, D.M. Villeneuve et P.B. Corkum
Laser Coulomb Explosion Imaging
Photons (CIPI) 2004, 2, 19-21.
Chapitres de livre
F. Légaré et A. D. Bandrauk
Molecular Enhanced Ionization, en préparation pour Progress in Ultrafast Laser Science
Nonperturbative Examples in Quantum Control, edits A.D. Bandrauk, M. Delfour, C. LeBris 7ième édition, edit Kaoru Yamanouchi (Springer Verglag).
H. Niikura, V. R. Bhardwaj, F. Légaré, I. V. Litvinyuk, P. W. Dooley, D. M. Rayner, M. Yu Ivanov, P. B. Corkum, et D. M. Villeneuve
Ionization of Small Molecules by Strong Laser Fields in Strong Field Laser Physics
Nonperturbative Examples in Quantum Control, edits A.D. Bandrauk, M. Delfour, C. LeBris edits T. Brabec and H. Kapteyn (Springer Verglag), 2008, 185-208.
A.D. Bandrauk, F. Légaré et H. Yu
Laser Control of Molecular States
Nonperturbative Examples in Quantum Control, edits A.D. Bandrauk, M. Delfour, C. LeBris (American Math. Soc.), 2003, 33, 39-55.
A.D. Bandrauk, S. Chelkowski et F. Légaré
CARP – Chirped Adiabatic Raman Passage
Theory and Applications in « Recent Research Development in Raman Spectroscopy » (Transworld Research, India), 2002 1, 83-104.
N. Sanner, O. Utéza, B. Chimier, M. Sentis, P. Lassonde, F. Légaré, et J-C. Kieffer
Towards determinism in surface damaging of dielectrics using few-cycle laser pulses
2010, accepté à App. Phys. Lett.
B. E. Schmidt, P. Béjot, M. Giguère, A. D. Shiner, C. Trallero-Herrero, É. Bisson, J. Kasparian, J-P. Wolf, D. M. Villeneuve, J-C. Kieffer, P. B. Corkum, et F. Légaré
CARP – Chirped Adiabatic Raman Passage
Theory and Applications in « Recent Research Development in Raman Spectroscopy » (Transworld Research, India), 2002 1, 83-104.