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Fibres optiques

Présentation :

La technologie mise en oeuvre et maîtrisée au laboratoire pour la fabrication des fibres microstructurées air-silice repose sur la technique dite du "stack and draw". Cette technologie est présente au laboratoire depuis 1998 et nous permet ainsi de répondre à des demandes, universitaires ou industrielles, de plus en plus complexe en terme de structure à réaliser. XLIM possède également tous les équipements nécessaire au fibrage et à la caractérisation des fibres PCFs.

 

 

Technologie mise en oeuvre

Le laboratoire XLIM dispose d'une expertise reconnue dans la domaine des fibres optiques dites de nouvelles génération. Ces fibres réalisées soit par la technologie MCVD soit par "stack and draw", entièrement maîtrisée au sein de l'institut, constituent un élément fondamental des travaux développés au sein de deux équipes de recherche la "photonique fibrée" et le "GPPMM". La plateforme fibre fait partie du GIS - GRIFON, plateforme fibre nationale du CNRS, dont les autres partenaires sont PhLAM (Lille) et le LPMC (Nice).

La complexité de réalisation des fibres microstructurées repose désormais essentiellement sur :

- le mélange de taille de canaux d'air. On doit pouvoir maîtriser lors des différentes étapes de fabrication la dimension des canaux d'air de la struture pour pouvoir obtenir des diamètres compris entre quelques centaines de nanomètres et quelques microns.

- des épaisseurs de ponts de silice dans la fibre extrèmement faibles - quelques centaines de nanomètres - permettant des rapport air-silice de plus de 96% (Application aux fibres creuses PCFs).

L'ensemble de ces fabrications passent par la réalisation des capillaires (briques de base de l'assemblage), puis de cannes microstructurées, entièrement réalisées à XLIM.

Exemple de fibres optiques réalisées par les équipes de recherche "photonique fibrée" et "GPPMM"

 

Moyens technologiques

Les moyens technologiques se composent de trois tours de fibrage, deux dédiées aux applications des fibres à cristaux photoniques et une autre pour les développements plus amont. Grâce aux performances de ces nouveaux équipements industriels, il nous est désormais possible de contrôler de manière extrêmement fine l'ensemble des paramètres de fibrage - température au degré près, moteurs numériques pas à pas, massflows pour la gestion des pression inter-capillaires ...

Photos illustrant les moyens de fabrications de fibres optiques disponibles à XLIM.

La recherche technologique porte aussi sur :
• L' introduction de nanoparticules semi-conductrices, métalliques, de terres rares dans les fibres
• La technologie ‘Poudre’ : développement d’un procédé utilisant des matériaux pulvérulents, application à la réalisation de structures composées de différents matériaux (verres, métaux …)
• La technologie du Dip Coating inversé : réalisation de préformes utilisant un procédé Sol-Gel original
• Le développement d’un banc de réalisation de verres optiques - travail sur de nouveaux matériaux pour la fibre.
 
Sont également disponible au laboratoire un tour horizontal à mors synchronisés pour le montage des préformes, ainsi que différents équipements de caractérisation : un mesureur de profil d'indice de réfraction de fibres, un système de mesure de dispersion chromatique, un microscope électronique à balayage ainsi que tout un ensemble de système de caractérisation plus classique (analyseur de spectre, sources laser continue et impulsionnelles ...).

 

Partenaires :

• Régionaux : SPCTS, LEGRAND, Photonis, France Paratonnerre, GLOphotonics …
• Nationaux : Phlam (Lille), LPMC (Nice), LVC (Rennes), IPGP(Paris), ESPCI (Paris), Myrabilia Fabrik, MEGGITT, AREVA, ANDRA …
• Internationaux : IPHT (Iéna-Allemagne), Silitec Fibre SA (Suisse), Oregon (USA) …