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Plates-formes et Compétences de l’équipe photonique

publié le , mis à jour le

Plateforme Fibertech

La centrale technologique Fibertech est dédiée à l’étude et à la réalisation de fibres à cristal photonique (PCF). Cette plateforme, implantée en janvier 2007 dans le bâtiment IRCICA, concentre de nombreux équipements originaux dédiés à la fabrication de préformes par MCVD (Modified Chemical Vapour Deposition), OVD (Outside Vapour Deposition) et Sol-Gel, mais aussi des équipements spécialement développés pour la réalisation de fibres PCF (aussi connues sous le nom de fibres micro-structurées ou fibres à trous). Associés aux outils de caractérisation et de modélisation, ces équipements font de Fibertech un site unique en France et de tout premier plan en Europe.
Cette plateforme est constituée de :

  1. Equipements en salle blanche pour réalisation de fibres optiques :
    • Une tour de fibrage de 12 m de haut dédiée aux tirages de fibres optiques en silice conventionnelles ou microstructurées (systèmes de pressurisation et de contrôles spécifiques).
    • Une tour d’étirage de capillaires de silice de 8 m de haut pour la réalisation de capillaires nécessaires à la fabrication de fibres microstructurées (système de pressurisation spécifique).
    • Une tour de 4 m de haut adaptée au fibrage de très gros diamètre et à l’étirage de verres à basse température de transition vitreuse (système de pressurisation spécifique).
  2. Equipements en salle de dépôt pour réalisations de préformes optiques :
    • Un système complet de réalisation de préformes par la méthode Modified Chemical Vapor Deposition (dépôt interne en phase vapeur par l’oxydation d’halogénures).
    • Un bâti de dépôt de préformes par la méthode Outside Vapor Depostion (dépôt externe en phase vapeur par hydrolyse d’halogénures) pouvant être couplé à une armoire permettant la vaporisation de précurseurs organiques.
    • Une tour de 7 m de haut pour densifier les préformes fabriquées par la méthode OVD ou Sol-Gel.
  3. Equipements en salle de caractérisation :
    • Un analyseur de profil d’indice de préforme.
    • Un système d’analyse de la diffusion de la lumière sur préformes
    • Un système permettant la caractérisation de fibres optiques (atténuation spectrale et longueur d’onde de coupure).
  4. Autres équipements :
    • Une centrale de dépollution (gaz-suies)

Photos de la centrale Fibertech : Tirage d’une préforme en capillaires (a) et en fibre optique (b à d) à l’aide des équipements installés dans la salle blanche de 14m de haut. Réalisation d’une préforme par assemblage de capillaires (e). Réalisation de préforme par dépôt OVD (f). Système de densification(g).

Méthodes chimiques et matériaux

  • Procédé sol-gel (alcoxydes, chelates) : Réalisation de monolithes de silice pure ou dopée, Dépôt de films minces (oxydes, métaux).
  • Post-dopage de fibres optiques micro-structurées : dopage par des nanoparticules en phase solide ou en solution. Dépôt de films métalliques continus dans la structure air-silice.
  • Verres par fusion : réalisation de verres dopés par des nanoparticules de semi-conducteurs (PbS,…).
  • Chimie de composés organométalliques : Synthèse de nanoparticules semi-conductrices et métalliques en solution.
  • Croissance de nanoparticules sous faisceau laser
  • Dépôts chimiques en phase vapeur (MCVD et OVD) et méthodes de dopage associées.

Caractérisation des verres

  • propriétés luminescentes de monolithes, préformes, fibres et films minces
  • Porosimétrie
  • Spectroscopie Raman
  • Caractérisation MET de nanoparticules

Simulations numériques

Différents logiciels sont utilisés pour caractériser les propriétés linéaires et non-linéaires d’une fibre optique :

  • Méthode d’éléments finis (Logiciel commercial : COMSOL)
  • Beam Propagation Method (programme développé au sein de l’équipe)
  • Propagation non-linéaire : résolution de l’équation de Schrödinger non-linéaire généralisée (programme développé au sein de l’équipe)
  • Méthode de décomposition en ondes planes (programme développé au sein de l’équipe)