Bilan PRI JRIOA Assises de l'optique

Numéro 49/50Novembre - Décembre 2010

PHOTONIQUESEST LA REVUE DE LA

Opticiens célèbres : Nicolaas Bloembergen 50 ans du Laser :inteview des acteurs de la photonique - lorsque les lasersdeviennent nano

(parution 23 décembre 2010)

Actualités

Bilan PRI

JRIOA

Assises de l'optique

photonique française

Cahier technique« Optique et

développementdurable »

00-couv 49-50_Mise en page 1 22/12/10 10:06 Page1

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1

novembre/décembre 2010 • 49/50 •

Éditorial ......................................................................................................2Société française d’optique .........................................................................3

AFOP...........................................................................................................8ALPhA - Route des Lasers..........................................................................10Pôle ORA...................................................................................................11POPsud - Optitec .......................................................................................13

R&D ..........................................................................................................14Sociétés ....................................................................................................16Carnet, prix et distinctions ........................................................................17Lu, vu et entendu ......................................................................................18Agenda - Salons - Conférences - Formations .............................................19Événements :Bilan PRI-PHOTON Recherche Industrie - Vitrine de l’innovation............ 21Les JRIOA 4e édition .............................................................................. 23Les Assises de l’optique photonique française....................................... 26

Marchés : les nouveaux débouchés tirent la croissance du traitement de l’image en Allemagne.................................................... 28Produits : la sensibilité des détecteurs térahertz pyroélectriques à large bande ........................................................................................... 3150 ans du laser - Interview des acteurs de la Photonique.......................... 34

Nicolaas Bloembergen - Riad HAIDAR.........................................................41

50 ans du laser : Lorsque les lasers deviennent nanoAlexios BEVERATOS, Isabelle ROBERT-PHILIP et Philippe LALANNE....................44

« Optique et développement durable » .......................................47

Des capteurs chimiques à transduction optique pour mesurer la pollution de l’air intérieurThu-Hoa TRAN-THI, Hélène PAOLACCI, Romain DAGNELIE, Sabine CRUNAIRE,Sandrine MARIANO, Wanxian WANG, Guillaume BRUNELLE, Charles RIVRON,Laurent MUGHERLI, Yves BIGAY, Philippe KARPE et Sylvain COLOMB................. 48

Impact énergétique et environnemental de l’éclairage : un enjeu pour l’avenir - Georges ZISSIS ....................................................... 52

Deux exemples d’applications industrielles des lasers La fabrication des cellules photovoltaïques et la spectroscopie d’émissionPhilippe AUBOURG, François FARIAUT, Patrick MAUCHIEN et François SALIN ...... 55

Nouveaux produits....................................................................................60

DÉCOUVRIR

OPTICIENS CÉLÈBRES

CAHIER TECHNIQUE

ACTUALITÉS

L’OPTIQUE EN FRANCE

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Bulletin d’abonnement............................................................................. 61Liste des annonceurs ................................................................................ 64

En IIIe de couverture : Au sommaire des prochains numéros et la liste des entreprises citées.

Remise des Photons d’or, d’argent et de bronze

Des capteurs chimiques à transduction optique

pour mesurer la pollution de l’air intérieur

n°49/50 • novembre - décembre 2010

Deux exemples d’applications industrielles des lasers

La croissance du traitement de l’image en Allemagne

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la revue des solutions optiques EDP Sciences, 17 avenue du Hoggar, P.A. de Courtabœuf 91944 Les Ulis Cedex A Tél. : 33 (0)1 69 18 75 75Fax : 33 (0)1 69 07 45 17www.photoniques.comwww.edpsciences.org

Photoniques est la revue de la Société française d’optiqueCampus Polytechnique RD 128, 91127 Palaiseau Cedex (France) [email protected]

Tél. : 33 (0)1 64 53 31 82 Fax : 33 (0)1 64 53 31 84

Directeur de publication Jean-Marc QuilbéTél. : 33 (0)1 69 18 15 15

Rédactrice en chef Véronique Parasote Tél. : 33 (0)1 69 18 75 [email protected]

Ont participé à la rédaction de ce numéroAlexios Beveratos (Laboratoire de Photonique et de Nanostructures,CNRS – Marcoussis)Yves Bigay (Ethera)Guillaume Brunelle (CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URA)Samuel Bucourt (PRI, Imagine Optic)Emmanuel Chevallier (CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URA)Sylvain Colomb (Ethera)Vincent Colpin (EDP Sciences)Sabine Crunaire (CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URA)Romain Dagnelie (CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URA)Don Dooley (Gentec)Guy Fages (Jautomatise)Riad Haidar (Onera)Agnès Henri (EDP Sciences)Philippe Karpe (Ethera)Philippe Lalanne (Institut d’Optique, CNRS – Palaiseau)Sandrine Mariano (CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URA)Françoise Métivier (2ADI / Pôles de Compétitivité)Laurent Mugherli (CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URA)Hélène Paolacci (CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URA)Charles Rivron (CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URA)Isabelle Robert-Philip (Laboratoire de Photonique et deNanostructures,CNRS – Marcoussis)Thu-Hoa Tran-Thi (CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URA)Wanxian Wang (CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URA)Georges Zissis (Université de Toulouse, Laboratoire Plasma et Conversion d’Energie)

Publicité Annie KellerMobile : 33 (0)6 74 89 11 47Tél./Fax : 33 (0)1 69 28 33 69 [email protected]

Secrétaire de rédaction Julie Hamon

Rédactrice-graphiste Jacqueline [email protected]

Gestion des abonnementsPhotoniquesEDP Sciences 17 avenue du Hoggar, P.A. de Courtabœuf91944 Les Ulis Cedex ATél. : 33 (0)1 69 18 75 75Fax : 33 (0)1 69 86 06 [email protected]

Abonnements (P. 61)

Photoniques est éditée par EDP Sciences17 avenue du Hoggar, P.A. de Courtabœuf 91944 Les Ulis Cedex A

RCS : 308 392 687

ISSN : 1629-4475

Dépôt légal à parution Impression SPEI (54)

Routage Routage 93 (93)

L ’année se termine, et avec elle se clôt la célébration des 50 ans du Laser.Lancée avec succès le 7 janvier au Palais de la découverte à Paris, cette

année fut l’occasion de faire connaître le laser et ses applications au grandpublic et à tout un panel de jeunes scolaires, avec plus de 150 événementsdans toutes les régions de France. Elle s’est conclue le 2 décembre dernier àBordeaux avec la remise du Prix Jean Jerphagnon à Laurent Cognet pour unprojet issu du partenariat entre l’entreprise de biotechnologies bordelaiseFluofarma et une unité de l’ISERM. Ce projet conduira à une nouvelleméthode de détection des cancers : c’est là une nouvelle démonstration detoute la richesse que les développements et les innovations technologiquespeuvent apporter à la médecine.

Le prochain numéro de Photoniques, le premier de 2011, sera l’occasion derevenir plus longuement sur cette année commémorative du laser. Nous vousproposerons également, outre nos rubriques habituelles, un dossier consa-cré aux « atomes froids ». Depuis la création du groupe « atomes froids » parClaude Cohen-Tannoudji en 1984 au laboratoire Kastler Brossel, bien desavancées ont été accomplies dans ce domaine : nous reviendrons sur cesdéveloppements, nous ferons le tour des équipes françaises travaillant surle sujet et, bien sûr, des applications de leurs sujets de recherche.

Pour cette fin d’année, vous retrouverez dans ce numéro l’actualité de nospôles, les nouveaux produits, notre rubrique « opticiens célèbres », un bilanglobalement positif du dernier salon PRI et dans notre cahier technique, unaperçu des développements de la photonique appliqués à plusieurs problé-matiques environnementales, sous l’angle du développement durable.

Bonne lecture à tous et surtout, bonne année 2011.

Jean-Luc AYRAL (Force-A)Azzedine BOUDRIOUA (Institut Galilée, Paris 13)Didier-Luc BRUNET (Horiba Jobin-Yvon)Emilie COLIN (Quantel)Jean CORNILLAULT (SFO)Céline FIORINI-DEBUISSCHERT (CEA)Fabien GHEZ (OSRAM)Laurent GREULICH (Laser 2000)

Philippe GOUPILLEAU (BFI Optilas)Wolfgang KNAPP (Club laser et procédés)Michel LEQUIME (Institut Fresnel, Marseille)Riad HAIDAR (Onera)Jean-Michel MUR (Club Optique)François PIUZZI (CEA)Marie-Claire SCHANNE-KLEIN (École polytechnique)Costel SUBRAN (Opton Laser International)

Comité de rédaction

2

• 49/50 • novembre/décembre 2010

Agnès HenriDirectrice éditoriale

EDP Sciences

PH49-1-2-SOMM-EDITO_Mise en page 1 22/12/10 10:08 Page2

Société française d’optique 3


Le mot du Président

L ’assemblée générale de notre Société s’est tenue

le 27 octobre dernier dans le cadre de l’événement

PRI-Photon Recherche Industrie. L’assistance était fournie,

puisque 86 membres de notre Société étaient présents ou

représentés. Rappelons que c’était la première fois que notre

assemblée générale était organisée sur une base annuelle, entre deux éditions de

la conférence plénière de la SFO (Lille 2009, Marseille 2011). Son ordre du jour n’in-

cluait pas de renouvellement de son équipe de direction.

La présentation du rapport moral et la discussion qui a suivi ont permis de

faire le point sur l’année écoulée en ce qui concerne l’activité de la SFO. Celle-ci

s’organise essentiellement autour de ses clubs (11 actifs et 2 nouvellement créés

en 2010, sur les thématiques Couches Minces Optiques et Cristaux Massifs, Micro-

nanostructures et Dispositifs pour l’Optique). 19 conférences ont été parrainées,

7 ont été directement organisées par la SFO et 3 sont en préparation pour 2011,

dont le congrès de la SFO « Optique Marseille 2011 » qui se tiendra du 4 au 7 juil-

let prochain. Notre société s’est aussi fortement impliquée dans les différentes

manifestations autour du cinquantenaire du laser. Elle a beaucoup œuvré pour

rendre plus attrayants ses différents moyens de communication, comme le site

web ou l’annuaire. La SFO a aussi assuré la pérennité de la publication de sa

revue, Photoniques, ainsi que son développement futur, tout en conservant la ligne

éditoriale que nos lecteurs apprécient tant, en cédant le titre à la société d’édi-

tion EDP Sciences moyennant une prise de participation dans son capital.

Toute assemblée générale est l’occasion de faire le point sur les finances de la

Société, basées uniquement, rappelons-le, sur les cotisations de ses membres et

les éventuels excédents dégagés par les différentes conférences qu’elle organise.

Sans entrer dans des détails fastidieux, il faut retenir que la SFO enregistre depuis

plusieurs années un léger déficit annuel structurel d’environ 50 k € (sur un total

de 400 k €) dont notre trésorier, Azzedine Boudrioua a analysé les différentes ori-

gines. Ce constat a amené l’assemblée générale à décider une augmentation

de la cotisation à 75 € (30 € pour les étudiants), un niveau encore sensiblement

inférieur, à prestations comparables, avec ce qui est pratiqué par d’autres sociétés

savantes. L’assemblée a également décidé que l’inscription à un congrès organisé

par la SFO ne donne plus lieu à adhésion automatique, mais que la qualité de mem-

bre donne à l’inverse accès à un tarif préférentiel d’inscription.

La SFO est ainsi bien armée au seuil de l’année 2011 pour assurer le meilleur

service possible à tous ses adhérents et plus généralement à tous les acteurs de

l’Optique Photonique Française.

Claude FABRE • [email protected]

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• revue Photoniques• tarifs préférentiels pour certaines conférences• site internet et bourse de l'emploi• aide pour l'organisation de conférence• adhésion à l'European Optical Society• annuaire• réseau de professionnels et clubs• informations actualisées

L’AGENDALa SFO organise, parraine et publie les conférences qui vous intéressent :www.sfoptique.org rubrique actualités/conférences

Conférences organisées :

• Journée du club Couches Minces Optiques

27 janvier 2011 • Palaiseau (Institut d’Optique Graduate School)http://www.sfoptique.org/

• 5e Journée du club commun SFO/SEE Systèmes Optroniques pour l’Observation et la Surveillance (SOOS)

8 février 2011 • Palaiseau (Institut d’Optique Graduate School)http://www.sfoptique.org/

• Optique MARSEILLE 2011 : le congrès de la SFO

4-7 juillet 2011 • Marseillehttp://www.sfoptique.org/

Conférences parrainées :

• FRISNO 2011 – 11e symposium franco-israëlien sur l’optique non linéaire et quantique

28 mars – 1er avril 2011 • Aussoishttp://www.weizmann.ac.il/frisno/

PH49-03-13-PARTENAIRES_Mise en page 1 22/12/10 10:11 Page3




Dans le cadre du cinquantième anni-versaire du laser, le club SOOS (Sys-

tèmes Optroniques pour l’Observationet la Surveillance), club commun SFO/SEE,a consacré sa quatrième Journée théma-tique « Aux limites de la télédétection par laser ».Cette journée, remarquablement orga- nisée par POPsud, et qui a réuni une cin-quantaine de participants tant universi-taires qu’industriels, a été ouverte par unexposé de son co-président Jean-ClaudeFontanella (THALES), dans lequel il atenu à rappeler la contribution de la re-cherche française au développement dulaser et fait le constat que les marchés quien ont découlé ont malgré tout échappéen grande partie aux industriels français.La première session était consacrée à l’« Imagerie par laser », et a débuté par unexposé d’ Y. Lutz (Institut Saint-Louis) surles techniques flash laser et leur apportaux applications de sécurité. J. Rothman(LETI) a ensuite présenté les développe-ments les plus récents dans le domaine desdétecteurs HgCdTe, avant que Philippe Réfrégier (Institut Fresnel) ne traite du « speckle » et de ses relations avec les propriétés polarisantes des matériaux.

V. Jolivet a ensuite présenté les dernierstravaux de l’ONERA en matière de vibro-métrie et cette première session s’estconclue par un exposé de Nicolas Treps(Laboratoire Kastler Brossel) sur les limi-tations théoriques de l’imagerie laser et les moyens envisageables pour lescontourner.La seconde session, intitulée « Mesures deparamètres physiques » a débuté par unpanorama exhaustif de l’emploi des lasersdans le domaine spatial (B. Faure, CNES),panorama qui a été prolongé par l’exposéde P. Flamant (IPSL) sur les lidars spatiaux(applications scientifiques, instrumentsréalisés et principaux projets). Un éclairageparticulier a été apporté sur cette mêmethématique par D. Morançais (ASTRIUM)au travers de la présentation de program -mes tels qu’Aeolus, Aladin ou EarthCare-Atlid. J.P. Cariou (LEOSPHERE) a ensuitemontré comment une PME innovantepouvait prendre place sur le marché deslidars vent atmosphérique. La sessions’est terminée par un exposé de F. Pierron(OCA) sur les télémètres laser développésau CERGA (ou comment mesurer la dis-tance terre-lune en récupérant un photontous les dix tirs lasers !).

La troisième session, consacrée à la théma -tique « Détection d’espèces et Spectro sco-pie », a regroupé un exposé d’E. Fréjafonsur les techniques développées à l’INERIS(détection de nanoparticules et métauxlourds par LIBS et applications LIDAR in-dustrielles), un état de l’art des technolo-gies laser (LIF, Raman, LIBS) applicables àla détection de la contamination biolo-gique ou chimique de surfaces (F. Brygo,Bertin) incluant la présentation de pro-duits portables, un exposé de Ph. Adam(DGA CEB) sur la détection de bio-aérosolspar fluorescence (programme BODE) etenfin une présentation des travaux deTHALES TRT (G. Feugnet) relatifs à la dé-tection d'agents et d’espèces biologiquespar fluorescence induite par laser.J.P. Pocholle (THALES) a conclu la journéeen insistant sur les incroyables progrès réalisés pendant ces cinquante dernièresannées en matière de sources et d’appli-cations, et sur les voies ouvertes en ins-trumentation par la recherche très activedans ce domaine.

Ces différentes présentations seront pro-chainement accessibles en ligne sur le sitede la SFO : www.sfoptique.org

4e Journée du club SOOS le 7 octobre 2010 à Marseille

Ce n'est pas un hasard si les Journéesnationales d'optique guidée avaient

choisi Besançon pour accueillir leur 29e édi-tion, mais bien parce que l'optique estl'une des disciplines scientifiques pharesde l'Institut FEMTO-ST, organisateur del'événement dans les locaux de la Cham-bre de Commerce et d’Industrie du Doubs,en partenariat avec la Société Françaised’Optique.Chercheurs, enseignants, doctorants et

industriels venant de nombreuses régionsde France et de différents pays se sont réunis autour de la très grande diversité de domaines couverts par cette manifes-tation, aussi bien au travers d’aspectsfondamentaux que par le biais d’appli-cations pratiques. Il a été ainsi question,tout à la fois, de théorie des communica-tions optiques et quantiques, de réalisa-tion de composants tels que les amplifi-cateurs et les lasers, de développement decapteurs et de conception de systèmes detransmission. Au programme, également,l’optoélectronique, l’optique non linéaire,les fibres optiques microstructurées, lanano-optique et la plasmonique.Trois professeurs avaient été invités par lesorganisateurs à présenter à cette occasionleurs travaux les plus récents. Il s’agissait

de Jonathan Knight (Université de Bath),de John R. Rarity (Université de Bristol) et de Luc Thévenaz (École Polytechnique Fédérale de Lausanne). Dans le cadre desrencontres pédagogiques, Jean-Marie Vigoureux (Université de Franche-Comté)a fait une remarquable introduction à larelativité restreinte et Jean-Paul Pocholle(Alcatel-Thalès) a présenté un historiquepassionnant du laser en France.La manifestation proposa également une visite du Musée du Temps localisé à Besançon dans le somptueux Palais Gran-velle et un dîner de gala dans la magni-fique salle du Kursaal. Pas moins de deuxcents spécialistes ont participé à ce grandrendez-vous annuel placé sous les meil-leurs auspices de l'actualité et de l'ex-pertise scientifiques.

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La Société Française d’Optique a vocationà animer et à développer l’ensemble

des thématiques autour desquelles s’orga-nise l’optique-photonique en France. L’une des voies possibles pour atteindre ce butconsiste à réunir et à fédérer chacune de ces communautés thématiques dans desateliers informels (les journées théma-tiques) ou des conférences spécialisées, enchoisissant le format et la périodicité les mieux adaptés à la structure et à l’impor-tance de la communauté en question.C’est dans la prise en compte de ces ob-jectifs que se trouve l’origine de la créationdes Clubs au sein de la SFO.À ce jour, la Société Française d’Optiquecompte 11 Clubs aux profils très variés.Certains sont directement associés à l’orga-nisation de Conférences nationales de pre-mière importance, comme le Club CMOI(Contrôles et Mesures Optiques pour l’In -dustrie, dont la dernière conférence thé-matique vient de se dérouler en novembredernier à Toulouse), le Club COLOQ (COllo -que sur les Lasers et l’Opti que Quantique,la onzième et dernière édition de ce col-loque remontant à juillet 2009), le ClubFLUVISU (Visualisation et Traitement d’Ima -ges en Mécanique des Fluides, FLUVISU 13s’étant déroulé en novembre 2009 à Reims,en lien avec la 10e édition de la conférenceCMOI), le Club JNOG (les 29es JournéesNationales d’Opti que Guidée venant des’achever à Besan çon), le Club PSV (Photo -nique et Sciences du Vivant), qui vise à établir des ponts entre l’Optique et les communautés de la Physique, de la Chimie,de la Biologie et de la Médecine, l’organi-sation en 2009, à l’ESPCI Paris, du ColloqueDiagnostic et Imagerie Optiques en Méde -cine étant une illustration emblématiquede cette démar che), le Club Imagerie Opti -que non Conven tionnelle (qui en est à la 5e édition de ses Journées thématiques, qui regroupent sur 2 à 3 jours les commu-nautés en lien avec la physique des images,les capteurs optiques et le traitement del’information), et enfin, le Club JNCO (qui a vocation à organiser, tous les 4 ans, lesJournées Nationales des Cristaux pourl’Optique, et entretient des liens étroitsavec le réseau CNRS Cristaux massifs, Micro-

nano-structures et Dispositifs pour l’Opti -que).À côté de ces « poids lourds », dont 3 d’en-tre eux (COLOQ, JNOG, JNCO) sont d’ailleursparties prenantes, avec Horizons de l’Opti -que, du Congrès organisé par la SFO à Mar -seille en juillet prochain, des clubs, de taillesplus modestes et/ou de création plus ré -cente, ont éclos autour de champs théma-tiques très divers, tels que le Club Optique etMicro-ondes (créé en 1996 à l’interface descommunautés optique et hyperfréquenceset qui a organisé ses dernières journées en juin dernier à l’ISAE Toulouse), le ClubRayonnement et Imagerie Rapide (créé en 2001 sous le patronage conjoint de la SFOet de la SEE, et dont les domaines d’intérêtvont de la production de rayonnement élec-tromagnétique par accélérateurs de parti-cules à l’acquisition d’images ra pides et àleur traitement temps réel), le Club SOOS(Systèmes Optroniques pour l’Observationet la Surveillance, Club commun SFO/SEE,dont la première journée d’étude s’estdéroulée en octobre 2008 et dont la 5e

est annoncée dans ce même numéro dePhotoniques pour février 2011) et enfin, ledernier-né, le Club Couches minces opti ques(créé en mai 2010 et dont la première jour-née thématique se déroulera à l’Ins titutd’Optique fin janvier prochain).Ce panorama ne serait pas complet si on ne lui adjoignait pas le douzième élément decette liste, à savoir la Commission En sei gne -ment, qui organise des rencontres dédiéesà l’occasion de la tenue de la Confé renceHorizons de l’Optique et fait notammentvivre un important site web d’archives ou -vertes (cf. l’interview de Philippe Arguelparue dans le numéro 48 de Photoniques).Le Président de la SFO en exercice, ClaudeFabre, a souligné à maintes reprises l’im-portance des clubs dans la vitalité de notresociété scientifique et l’impact évident qu’ilsont sur son développement : aussi l’émer-gence d’une nouvelle thématique d’impor-tance dans le domaine de l’opti que-photo-nique se doit d’être associée à la créationd’un nouveau club, qui constituera, pour lacommunauté naissante qui s’y reconnaît, unlieu d’échanges informels et une opportu-nité irremplaçable de structuration.


Les Clubs de la SFO : des lieux de débats et d’échanges


Le thème retenu pour cette cin-quième journée du Club SOOS,

commun à la SFO et à la SEE est l’ap-plication des nano-structures et desnano-objets à l’optique.Après une première partie consacréeà des exposés introductifs, le pro-gramme de cette journée prévoit 4sessions consécutives, respectivementintitulées Composants, Nanomaté-riaux pour la détection, Émission desnanostructures et Applications.

Pour plus d’informations : www.sfoptique.org/index.php?action=conferences&id=329

5e Journée du ClubSystèmes Optroniquespour l’Observation et laSurveillance (SOOS)8 février 2011, Institut d’Optique(Palaiseau)

LLe Club Couches minces optiquesde la SFO a été créé en mai 2010

et a souhaité, comme première action,organiser une journée de réflexion etd’échanges autour du thème « Com-portement des couches minces opti -ques vis-à-vis des sollicitations exer-cées par leur environnement ou leurusage », telles que température, vide,contraintes mécaniques, vieillisse-ment, radiations ionisantes, flux lasersintenses, ...Le programme de cette journée auformat Workshop associe 5 exposésinvités et des communications par af-fiches introduites par une présenta-tion orale succincte. Cette Journéebénéficie du soutien du Réseau Op-tique et Photonique du CNRS (MRCT).

Pour plus d’informations : www.sfoptique.org/index.php?action=conferences&id=325

1re Journée du Club Couches minces optiques27 janvier 2011, Institut d’Optique(Palaiseau)


La DGCIS, sous la direction du ministèrede l’Économie, de l’Industrie et de

l’Emploi a lancé une étude prospective surles technologies diffusantes et d’avenir.L’objectif est d’identifier ces technologieset d’établir un cadre de référence pourprioriser l’action publique et privée.Dans ce cadre et plus particulièrementsur la partie photonique, l’AFOP a été sollicitée pour contribuer à cette étudeen partageant ses connaissances.Le syndicat a donc transmis les donnéescaractéristiques de l’optique photoniqueissues de ses propres études : 1000 entreprises, dont 95 % de PME. 90 % ont moins de 100 salariés ;250 laboratoires dédiés ou collaborant à des projets en optique photonique ;50 000 emplois directs et 150 000 emploisinduits dans l’industrie et la recherche ; 10 milliards de CA, dont 50 % à l’export.Il a rappelé les grands domaines clés del’optique photonique, identifiés dansl’étude menée par le CNOP sur les forceset faiblesses de la R&D française :

Télécoms : « Transmissions optiques cour -tes distances », « Fibres et composants »,« Systèmes et réseaux ».

Santé et Vivant : « Systèmes photoniquesd’analyse pour la santé », « Systèmes d’ima -gerie médicale », « Capteurs photoniquespour le vivant », « Lasers pour la santé ».

Énergie, Éclairage, Affichage : « Led&Oled», « Photovoltaïque », « Photoniqueet Infrastructures de recherche », « Affi -chage et réalité augmentée ».

Manufacturing et Contrôle : « Lasers etprocédés industriels », « Techniques defa brication de systèmes optiques », « Pro -cédés industriels et mesures optiques ».

Surveillance, Sécurité, Spatial : « Systèmesd’imagerie complexes pour l’observationet la surveillance », « Capteurs d’images »,« Sources capteurs et réseaux de cap-teurs ».

Matériaux et Technologies génériques : « Nanophotonique & couches minces op -tiques », « Microélectronique et photonique », « Technologies & sources lasers »,« Nouveaux matériaux et nouveaux com-posants ».

Il a évoqué, d’une part, une recherche etune industrie françaises de très hautetechnologie, très bien positionnées enEurope voire dans le monde mais aussi lebesoin de soutien à la filière dont la struc-ture est un fort tissu de PME, des grandsgroupes bien positionnés mais un man -que d’interfaces entre ces deux typesd’entreprises. Le soutien au dévelop pe-ment d’ETI, les Entreprises de TailleIntermédiaire, pourrait dynamiser notrefilière et la tirer davantage sur le devantde la scène mondiale.

8 L’OPTIQUE EN FRANCE AFOP

Prospectives/Technologies clés 2015

L’AFOP a renouvelé le principe du pavil -lon collectif qui regroupe autour du standcommun AFOP les adhérents qui souhai-tent exposer sur de petites surfaces.34 adhérents ont exposé à OPTO dont 9 sur le pavillon.Partenaires de l’AFOP, L’Union de Nor -malisation de la Mécanique, OSEO Inno -vation et Pythagore China étaient invi-tés à présenter leurs organismes surl’espace collectif de l’AFOP.Le nombre de visiteurs modéré a cepen-dant occasionné des rencontres de qua-lité favorisant le business et le réseau. Fort de cette expérience, l’AFOP envisagedéjà sa présence à la prochaine éditiondu salon OPTO lors de l’événement PRI-PHOTON.

L’AFOP à PRI - OPTO

Les 4es Journées Recherche Industrie del’Optique Adaptative se sont déroulées àPRI-PHOTON Recherche Industrie. Elles ontréuni plus de 80 chercheurs et étudiantsautour de 4 sessions applicatives : l’oeil, laMicroscopie, l’Astronomie, le Laser et sesapplications émergentes et de 2 sessionstechnologiques : analyse de front d'ondeet traitement du signal et Miroirs défor-mables et correcteurs de phase. L’édition 2011 des JRIOA se déroulera à Marseille.

JRIOA

Le CNOP, comité na -tional optique photonique a ouvert son site

internet : www.cnop-france.org.Retrouvez une présentation des actionscommunes de cet organisme fondé entreautres par l’AFOP et réunissant l’AFOP, la SFO et les pôles régionaux optiquephotonique.


À l’occasion du salon Euro-naval 2010, HGH Systèmes

Infrarouges a reçu le Prix de l’Innovation pour sa camé -ra panoramique infrarouge Vigiscan. Ce trophée, remispar le Ministre de la Défense,récompense HGH pour la créa-tivité de sa R&D, concrétiséepar le succès commercial de cette tech-nologie novatrice.Le système de veille panoramique infra-rouge Vigiscan, élu produit de l’annéepar le magazine américain Nasa TechBriefs, équipe déjà plusieurs armées dans

le monde et a été vendu à plusd’une cinquantaine d’exem- plaires pour les marchés Sécu -rité et Défense.Les applications sont multi-

ples : protection de bases militaires,traque d’embarcations clandestines enhaute mer, lutte contre la piraterie, sur-veillance périmétrique de sites sensibles,protection portuaire et aéroportuaire,contrôle de frontières...

HGH, prix de l’Innovation au salon EuronavalHervé Morin (ex Ministre de laDéfense) et Gilles Bonavita (Busi -ness Development Director) pourHGH.


AFOP L’OPTIQUE EN FRANCE 9


Les conclusions des assises de l’opti quephotonique ont été présentées lors

de PRI-PHOTON Recherche Industrie.

À cette occasion, 10 recommandationsont été proposées pour le renforcementde la R&D française en optique photo-nique auxquelles l’AFOP a contribuépour le dé veloppement des entreprisesde la filière.

1. Renforcer la maîtrise industrielle fran-çaise

2. Coupler la politique de déploiementdes infrastructures de communicationnumérique sur le territoire français avecune politique de soutien aux entre-prises

3. Accroître le soutien à la R&D indus-trielle sur les technologies où le tissu

de PME et d’ETI est particulièrementactif

4. Associer l’expertise industrielle dansles grands programmes de recherchenationaux

5. Attirer des investissements productifsétrangers

6. Accroître la recherche sur les techno-logies génériques

7. Renforcer les liens Recherche-Industrie

8. Influer sur les orientations de laCommission européenne et soutenir laparticipation des entreprises françaisesdans les instances de réflexion et lesappels à projets

9. Accroître la présence française à l’in-ternational

10. Soutenir le financement des PME.

Favorisez vos échangesL’AFOP met en place des rencontresentre professionnels et des services quitiennent les entreprises informées dansles domaines : économique, social, envi-ronnemental.

Développez vos marchés

L’AFOP aide les entreprises à développerleur activité commerciale en France et àl’étranger au travers d’actions sur le ter-rain, d’accords négociés, et de services.Elle publie un bulletin d’appels d’offreshebdomadaire et réalise une veille éco-nomique et technologique.

Communiquez sur votre entreprise

L’AFOP organise des stands collectifs surdes salons en France et à l’international.Elle communique régulièrement sur sesadhérents par ses actions de communi-cation : outils, manifestations, presse…

Défendez vos intérêts

L’AFOP défend les intérêts des entre-prises de la profession auprès des institu-

tions et des pouvoirs publics en France età l’international. L’AFOP a la compétencede gérer les conflits entre entreprises.

Adhérer au syndicat professionnel est unacte politique qui donne plus de poids àla filière par sa dimension collective.L’AFOP offre à ses adhérents, par sesactions d’animation, ses services, ses pro-jets, un atout économique et la possibi-lité d’être acteur pour l’ensemble de lafilière.À ce jour, l’AFOP rassemble 80 entre-prises. Elle est la seule instance nationalede représentation des industriels de lafilière auprès du monde politique, éco-nomique et académique. Co-fondatricedu CNOP, le Comité Nationale OptiquePhotonique qui rassemble notammentles pôles optiques régionaux, elle appuieet soutient des actions régionales et col-lectives.

Rejoignez-nous !

Ivan TESTART : [email protected] Tél. : 01 43 46 27 54

Adhérez à l’AFOP - Le Syndicat professionnelOptique Photonique

CNOP : les assises de l’optique photonique En haut, image d’une larve de drosophile en microscopie THG non-corrigée. En bas, image du même échantillon corrigée avec l’optique adaptative.Images de E. Beaurepaire, D. Débarre etN. Olivier, Ecole Polytechnique, LOB

Venez nous rencontrer à BiOS stand 8509 les 22 & 23 janvier et à Photonics West stand 1431 du 25 au 27 janvier.

Pour plus d’informations, appelez +33 (0)1 64 86 15 60, ou visitez:

imagine-optic.com


10 L’OPTIQUE EN FRANCE ALPhA - Route des Lasers

La société ISP System, basée en Aqui-taine et Midi-Pyrénées, est spécialisée

dans la conception et la fabricationd’équipements innovants. Elle vient de sevoir décerner le Micron d’Or au salon Mi-cronora 2010, pour son actionneur et satable de positionnement de très hauteprécision. L’actionneur AEMDFpossède des caracté-ristiques qui en font un équipement à lapointe de la technologie. Il peut en effetêtre maîtrisé en course et en effort surune distance de plusieurs millimètres avecune précision d’une centaine de nano-mètres. À ce titre, il vient d’être adoptépar un grand équipementier automobile,afin de produire des modu les d’électro-nique de puissance embarquée grâce à un procédé de brasure par laser. La table de déplacement TEMNP offre undéplacement de l’ordre du centimètreavec une précision de 5 nanomètres. Ellea été retenue par le CNRS pour équiperl’usine du CEMES à Toulouse. Ses carac-téristiques rendent possible la fabrica-tion de microélectrodes métalliques sousultravide par le procédé Stencil.

http://[email protected]

ISP System, Micron d'Or 2010

A lain Rousset, président duConseil régional d’Aqui-

taine et Daniel Verwaerde, di-recteur des applications mili-taires du CEA, ont signé, le 30septembre à Bordeaux, un ac-cord pour la réalisation del’équipement scientifique PE-TAL (PETawatt Aquitaine Laser) auprès duLaser Mégajoule (LMJ). La première phase du projet, qui a per-mis de valider les options techniques etde qualifier les composants les plus cri-tiques du futur laser, s’est achevée en

2008. La question d’un cou-plage de PETAL à un très grandlaser s’est posée. Les très largespotentialités qu’offre le LMJ,comparées à celles beaucoupplus restreintes qu’offre la LILassociées au rapprochementde réalisation des projets PETAL

et du LMJ, ont conduit à proposer que PE-TAL soit construit auprès du LMJ. Cet accord permet ainsi la création d’unetrès grande installation de physique ex-périmentale pour la recherche sur la fu-sion par confinement inertiel, l’étude

de la matière sous conditions extrêmes,l’accélération de particules. Les caractéristiques uniques de ce grandinstrument permettront aux scientifiquesfrançais et étrangers :– d’explorer de nouveaux schémas deproduction d’énergie propre, – de recréer en laboratoire des condi-tions physiques qui n’apparaissent parexemple que dans les étoiles, – et de tester diverses applications médi-cales de la physique de l’interaction laser-matière.

http://petal.aquitaine.fr

Étude engagée pour le couplage PETAL-LMJ


L’AGENDA

SalonsALPhA-Route des Lasers sera présenteaux côtés des entreprises aquitaines :

Du 25 au 27 janvier 2011 • PhotonicsWest à San Francisco

Du 15 au 17 mars 2011 • Laser World of Photonics China à Shanghai

Du 23 au 26 mai 2011 • Laser World of Photonics à Munich

Colloques scientifiques

ALPhA-Route des Lasers accueille trois colloques scientifiques :

Du 29 mai au 1er juin 2011 • Talence (33)Campus de l’Université de Bordeaux4e conférence sur les nanotubes appli-qués à l'optique et la nanospectro scopie.

Du 4 au 8 juillet 2011 • Talence (33)Campus de l’Université de BordeauxCongrès général de la Société Française dePhysique, dans les locaux de l'ENSEIRB-MATMECA.

Du 12 au 16 septembre 2011 • Barp (33)Institut Lasers et Plasmas 7e conférence internationale sur les scien -ces de la fusion inertielle et ses applica-tions.

• AZUR LIGHT SYSTEMS

ALS-BLUE est le premier laser à fibre à488 nm, émettant plus de 1 W dans unfaisceau gaussien monomode. Basé surune technologie inédite, ce laser est des-tiné aux marchés de la bio-instrumenta-tion (cytométrie, séquençage ADN). Les principaux produits d’Azur LightSystems (ALS) sont issus des développe-ments conjoints du centre technologiqueALPhANOV et du laboratoire CELIA (Uni -versité Bordeaux 1 / CNRS / CEA).

Nicholas TRAYNOR : [email protected]

• ALPhANOV

La technologie Térahertz devrait très vitetrouver des applications porteuses dansles domaines de la médecine, de la sécu-rité ou du contrôle. Pour favoriser sonintégration industrielle, le puissance-mètre TeraConverter et la cameraTera -Cam innovent pour l’imagerie infrarougemultispectrale. Cette innovation associedes chercheurs du laboratoire TREFLE(mesures thermiques) et l’équipe R&Dd’ALPhANOV.

Jean-Pascal CAUMES : [email protected]

Vitrine de l'Innovation 2010 : Photon d'or, photon d'argent pour l'Aquitaine

© Freelens Philippe Labeguerie


Le CEA-Leti vient de réaliser la premièrematrice d’imagerie infrarouge active

3D au monde offrant une excellente furtivité. À partir d’un seul flash laser, la matrice de format 320 x 256 est capable de restituer une image en 3 dimensionsd’un objet lointain avec une résolutionspatiale de 30 cm.Cette technologie unique associe deuxinnovations majeures développées par le CEA-Leti :- La fabrication d’une matrice de photo-diodes à avalanches réalisée dans le semi-conducteur CdHgTe. Ces photodiodes àavalanches sont extrêmement rapides(nanoseconde) et présentent des carac-téristiques exceptionnelles qui sont cellesd’un amplificateur parfait. Elles permet-tent l’obtention de gains très élevés

Loïc Liétar, Président de Minalogic etChristian Bovet, président du Pôle

Optique Rhône-Alpes, ont signé uneconvention de partenariat le 2 décembredernier lors de la 1re édition de la JournéeRégionale de l’optique-photonique. «Minalogic a toujours misé depuis sacréa tion sur des collaborations interpôlespour faire avancer l’innovation », com-

mente Loïc Liétar. «La collaboration deMinalogic et du Pôle Optique Rhône-Alpes fournira aux membres de nos 2 ré-seaux les outils favorisant leur accès à l’in-novation et leur développement. Uneattention toute particulière sera portéeaux TPE et PME qui constituent l’essentieldu tissu optique et photonique rhônal-pin», ajoute Christian Bovet.

(supérieur à 100) pour de faibles tensionsde polarisation (moins de 10 volts) et cecien l’absence totale d’excès de bruit.- La conception et la fabrication d’un cir-cuit de lecture basé sur un concept trèsoriginal breveté par le CEA-Leti qui asso-cie une mesure de temps de vol à uneacquisition radiométrique 2 dimensions.Fonctionnant à une longueur d’onde de 1,55 µm pour des raisons de sécuritéoculaire, elle est également capable defonctionner avec des lasers opérant àtoutes longueurs d’ondes infrarougejusqu’à 5 µm. Ces résultats présentés parle CEA-Leti à la conférence Internatio -nale Defense, Security and Sensing quis’est tenue à Orlando du 5 au 9 avril der-nier, ont été très remarqués. Cette confé-rence réunit plus de 6 000 personnes aurang desquelles figurent les meilleursexperts mondiaux dans le domaine destechnologies pour la défense, la sécuritéet l’environnement. Le CEA-Leti a puainsi mesurer qu’il se situait au meilleurniveau international dans le domaine desdétecteurs infrarouges très hauts degamme. Ces résultats exceptionnels sont le fruitde recherches pluriannuelles, menéesdans le cadre d’un important laboratoirecommun (DEFIR) et supportées par leCEA, Sofradir (licencié exclusif du CEA-Leti pour cette filière de composants àapplications scientifique, industrielle,spatiale et militaire), la DGA, et l’ONERA.

Thierry BOSC, CEA-LETI :Tel. : 04 38 78 31 95 [email protected]

Pôle optique Rhône-Alpes L’OPTIQUE EN FRANCE 11

Minalogic et le Pôle Optique Rhône-Alpes s’allient pour accélérer l’innovation rhônalpine en optique-photonique-imagerie

Le CEA-Leti réalise la première matrice d’imagerie infrarouge3D mono-impulsion-nelle au monde



Détecteurs

www.lasercomponents.fr

Très faible consommationAmpliOp mono-tension intégréTrès forte détectivitéMontage chip faible microphoniePour analyse des gaz, spécialement gamme 8-12 µmPour détection de flamme à longue distance

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12 L’OPTIQUE EN FRANCE Pôle optique Rhône-Alpes


3D EVENT (69-SAINT-PRIEST)

Spécialiste en holographie et en optiqueHOE, 3D event est issue d’un laboratoirequi dispose d'un banc optique de 32 ton -nes. 3D event développe des systèmes optique 3D relief sans lunettes multi-sté-réoscopiques et finance sa R&D en com-mercialisant différentes solutions 3D pourl'événementiel de prestige. Ce savoir-faireunique leur a permis d’être lauréat duconcours de la Moot Corp Competition2006 d’Austin (Texas) et du concours du mi-nistère de la Recherche en 2007.www.3devent.fr

LUMIX (69-LYON)

Depuis plus de 20 ans, LUMIX conçoit dessystèmes pour la production d'impulsionslumineuses « flash » pour l'industrie, la recherche et la photographie. Sa connais-sance approfondie des phénomènes phy-siques entourant les lampes à xénon pulsélui permet de mener les projets simulta-nément sur trois fronts principaux : l'op-tique, la lampe flash, et l'alimentation élec-tronique. LUMIX a aussi développé unegamme de commutateurs électroniques

capables de doser l'énergie envoyée auxlampes flash, au-delà du MégaWatt et à la microseconde près.www.lumix.fr

EFFILUX (91-ORSAY)

EFFILUX est une société innovante quiconçoit et réalise des systèmes d’éclairagesà LED pour la vision industrielle et les sys-tèmes de mesures optiques. Les éclai-rages d'EFFILUX se démarquent grâce àl'intégration de technologies optiques in-novantes. La précision, la vitesse ainsique la longévité des systèmes de contrôlequalité installés en sont grandement amé-liorées. EFFILUX propose une gamme deproduits standard ainsi qu’un service de dé-veloppement d’éclairage à LED sur mesurepour des applications spécifiques ou pourdes clients OEMs.www.effilux.fr

HOUMAULT (83-La GARDE)

Houmault.com, cabinet de recrutementspécialiste du secteur Optique & Photo-nique, est le partenaire privilégié des so-ciétés industrielles. Sa vocation est devous aider à recruter les meilleurs colla-

borateurs techniques ou commerciauxdans votre cœur de métier : optique, mé-canique, électronique, logiciels spécialisés.Son expérience industrielle lui permet decomprendre rapidement les compétenceset les besoins de ses interlocuteurs et decompléter efficacement les équipes lors desphases d’évaluation et de sélection. Hou-mault garantit à ses clients et à ses candi-dats le professionnalisme et la réactivitéqu’ils sont en droit d’attendre.www.houmault.com

BULLIER Automation (92-NANTERRE)

Société créée en juillet 1986 par l'actuel dirigeant. BULLIER Automation a pour vo-cation la commercialisation d'instruments« high-tech » dans les domaines suivants : – la mesure dimensionnelle sans contact eten particulier, par méthode laser : mesurede longueur, de largeur, d’épaisseur, de déplacement, de distance, de rotationangulaire– la mesure de la lumière, du spectre et dela couleur de la lumière– les composants optiques : lentilles, filtres– pour des applications scientifiques dansl'ultraviolet, le visible et l'infrarouge, etpour des applications « grand public ».www.bullier.biz

NOUVEAUX ADHÉRENTS

d’e2v qui ont été introduites au cours desdeux dernières années.« La reprise du marché de la vision indus-trielle a été beaucoup plus rapide que cequi était attendu, générant une fortepression au sein de la chaîne d’approvi-sionnement mondiale de caméras.e2v est maintenant dans la meilleureposition pour répondre aux besoins dumarché en termes délais de livraison,grâce à l’optimisation de nos capacités et

grâce à la gamme de caméras que nousproposons », explique Cédric Stein, Direc -teur de chaîne d’approvisionnement àe2v.Les opérateurs intérimaires et les lignesde tests sont déjà opérationnels et ontdéjà doublé la capacité de productiond’e2v au cours des deux derniers mois.

Sylvie MATTEI, e2v :Tel. : 04 76 58 30 [email protected]

e2v double sa capacité de production de caméras linéaires pour répondre à la demande

e2v, avec son site de Grenoble, a réponduà la demande accrue dans le domaine descaméras linéaires en augmentant seseffectifs et en mettant en œuvre unenouvelle organisation du travail permet-tant d’optimiser l’exploitation des machi -nes, ce qui a conduit à accroître considé-rablement la productivité. Les tendancespositives du domaine de la vision indus-trielle ont entraîné une demande accruepour des caméras de classe mondiale


Dans le cadre de rencontres de parte-nariats technologiques (DGCIS-UBI-

FRANCE) au Royaume-Uni, le pôle OPTI-TEC, en partenariat avec Elopsys et Routedes Lasers, a accompagné 9 entreprisesfrançaises (Amplitude Systèmes, SEDI Fi-bres Optiques, INDATECH, HOLOTETRIX,TELECOM Bretagne – Institut TELECOM, VISIOHOST Services, KYLIA, LOVALITE,KLOE, EGIDE). La délégation a pu visiterdes centres de R&D et entreprises, et ren-contrer les principaux clusters britan-niques (Photonics Cluster, Birmingham ;SEPNET, Southampton ; Scottish Optoe-lectronics Association). Une cinquantaine de rendez-vous en BtoB a pu être pris pour les entreprises de la mission.

Marie [email protected]

POPsud - Optitec L’OPTIQUE EN FRANCE 13

Mission au Royaume-Uni, 11 au 13 octobre

Le pôle de compétitivité OPTITEC, lePôle européen d’innovation fruit et lé-

gumes (PEIFL) et le CRITT agro-alimentairepublient une étude sur les croisementsexistants et les potentiels entre la pho-tonique et l’agro-alimentaire. L’objectifde cette étude est la diffusion des tech-nologies photoniques innovantes versdes secteurs industriels plus traditionnels.Cette analyse a été menée à partir de re-cherches bibliographiques et de brevetset d’une série d’interviews vers les en-treprises et centres de R&D de ces deux

domaines. L’étude s’est concré-tisée par l’édition d’un pre-mier cahier technique « La Pho-tonique et l’agro-alimentaire »,mettant en évidence des illus-trations concrètes de ces rap-prochements : l’utilisation desLEDs pour l’éclairage des cul-tures, la lumière pulsée pour la déconta-mination, le contrôle en ligne pour l’in-dustrie agro-alimentaire, l’imagerie hauterésolution pour surveillance des par-celles…). Ce cahier servira de support pour

sensibiliser les entreprises del’agro-alimentaire à l’intérêtd’intégrer ces solutions pouraugmenter leur productivitéet leur qualité.L’immense champ d’investiga-tion ouvert par les LEDs dont leslongueurs d’onde particulières

peuvent influer à la fois sur la croissancedes fruits et légumes et la conservation deleur aspect.

Guillaume [email protected]

Le 19 novembre dernier, les représen-tants élus de la Communauté Urbaine

de Marseille Provence Métropole, duConseil régional PACA, de la Ville de Mar-seille, du Conseil général des Bouches-

du-Rhône et de l’État, ont posé la 1re

pierre de l’Hôtel TECHNOPTIC quiouvrira ses portes fin 2011. À la foispépinière, hôtel d’entreprises et plate-forme technologique, ce bâtiment de

3 500 m2, conçue avec Marseille Innova-tion et le pôle de compétitivité OPTITEC,doit être un accélérateur de croissance en optique photonique. Un lieu unique enFrance pour accueillir start up et entre-

prises opti que-photonique. Une pépi-nière d’entreprises innovantes pilotéepar Marseille Innovation associée à desplateformes technologiques mutualiséeset des services d’aide à la conception deproduits.Pour Jacques Boulesteix, président dePOPsud, l’hôtel Technopotic est « la pre-mière brique d’un projet plus vaste dé -nommé Optopolis ».

Hôtel Technoptic : Pose de la 1re pierre sur le Technopole Marseille-Provence


NOUVEL ADHÉRENT

Biolux Medical adhère à POPsudLa PME montpelliéraine Biolux Medical estvenue renforcer les rangs des membres de POPsud. Appartenant à un consortiumfranco-suisse, elle est spécialisée dans laphotomodulation. La société fabrique etcommercialise des dispositifs médicauxutilisant ce procédé sous l’étiquette « labeauté de votre peau mise en lumière ».Elle a introduit et positionné sur le marchéporteur de l’esthétique médicale le pre-mier appareil home care intelligent dephotomodulation. Sa gamme LUXe careintègre des dispositifs médicaux de soins àla personne à base de LEDs ainsi qu’uneligne de cosmétiques BIO adaptée.

La photonique au service des industries agro-alimentaires

L’AGENDASalon Photonic West

25 – 27 janvier 2011 • San FranciscoDans le cadre de la représentation coordon-née des pôles photoniques à l’internationalet d’un partenariat avec UBIFRANCE, POPsudsera présent sur le Salon Photonics West auxÉtats-Unis.


Mission en Russie 18 au 22 avril 2011Dans le cadre de Mission collective DGCIS-UBI-FRANCE, commune aux trois pôles de com-pétitivité photonique (Elopsys, OPTITEC,Route des Lasers), POPsud programme uneprochaine Mission en Russie, qui se dérouleraà Moscou (notamment pendant le SalonPhotonica) et à St Petersburg. Les entreprisesphotoniques intéressées peuvent contacterPOPsud.



Le groupe de recherche d’Ali Javey, cher-cheur à la division des sciences de la

matière du Berkeley Lab et professeurd’ingénierie électrique et d’informatiquethéorique à l’UC Berkeley, a mis au pointune technique de production de masse denanopilliers de sulfure de cadmium, quidoivent permettre de développer unenouvelle génération de cellules photovol-taïques. « Pour optimiser l’efficacité del’absorption optique large-bande de nos

nanopilliers, nous avons employé unestructure à deux diamètres, constituéed’un sommet de faible diamètre (60 nm)présentant une faible réflectivité, et d’unebase de large diamètre (130 nm) », expli -que Ali Javey. « Cette structure à doublediamètre a ab sorbé 99 % de la lumièreincidente entre 300 et 900 nm, à compa-rer aux 85 % ob tenus avec nos précédentsnanopilliers, qui avaient un diamètre uni-forme. » Selon leurs créateurs, ces nanopil-

liers absorbent la lu mière aussi bien, voiremieux, que les cellules solaires à film mincedu commerce à base de telliure de cad-mium par exemple, tout en nécessitantbeaucoup moins de matériau semiconduc-teur, et en permettant de s’affranchir derevêtements anti-réflechissants. Un article exposant ces travaux a étépublié en ligne dans la revue Nano Letters,DOI:10.1021/nl1010788.

14 ACTUALITÉS R&D


Nouvelles perspectives pour les collecteursde lumière à nanopiliers

La Commission européenne, conjointe-ment avec les ministères de la Recher che desÉtats membres, a annoncé trois nouvellesinfrastructures de recherche pan-euro-péennes. Un centre de recherche sur l’éo-lien verra le jour au Danemark, une instal-lation photovoltaïque en Espagne, et unréacteur nucléaire expérimental en Bel-gique. L’investissement total se chiffre à 1,2 milliard d’euros. L’infrastructure expérimentale EU-SOLARISsera intégrée au Centre des technologiesavancées pour les énergies renouvelablesde Tabernas (Andalousie). Son coût deconstruction sera de 80 millions d’euros. Leprojet intègrera d’autres laboratoires dansplusieurs pays d’Europe : Portugal, Italie,Grèce et Turquie pour les études impliquantle rayonnement solaire, et Allemagnepour la mise au point des technologies.

Photovoltaïque : une infrastructure de recherche européenne

Au cœur des écrans plats et des nou-veaux systèmes d’éclairage, les diodes

OLED voient leur déploiement freiné par un coût élevé. Les experts de l’InstitutFraunhofer pour la Technologie Laser (Aix-la-Chapelle, Allemagne) travaillenten partenariat avec Philips sur un nouveauprocédé de fabrication, adapté à une pro-duction de masse. Le coût de fabricationactuel des diodes OLED s’explique par leurstructure complexe, faite de plusieurscouches superposées : une électrode plateà la base, plusieurs couches intermédiaires,une couche de molécules organiques lumi-nescentes, et une autre électrode à based’oxyde d’indium-étain. Cette dernièreprésente l’inconvénient de ne pas êtreassez conductrice pour assurer une distri-bution homogène du courant sur la sur-face de la lampe : il faut donc y adjoindreun réseau de conducteurs métalliques.

C’est sur ce dernier point que le procédémis au point par l’Institut Fraunhofer sedifférencie des méthodes convention-nelles : un film mince d’aluminium, cuivreou argent est déposé sur l’électrode, enconjonction avec un masque définissant leréseau conducteur final. Un laser assureensuite avec précision la fusion du métal.La prochaine étape des travaux consisteraen une mise en œuvre à l’échelle indus-trielle, pour une production à grandeéchelle à l’horizon 2012-2013.

L’Institut Fraunhofer veut démocratiser les diodes OLED

Dans le cadre de l’appel à projets « Labo-ratoires d’excellence » lancé par le

gouvernement français au sein du disposi-tif des investissements d’avenir, l’Univer-sité de Bordeaux présente un dossier cen-tré sur la photonique et les lasers.Ce laboratoire regroupera les meilleureséquipes de recherche de l’université, duCNRS, de l’IOGS et du CEA CESTA en opti -

que, laser et matériaux ainsi que des spé-cialistes de la médiation des sciences. Il couvrira quatre grands thèmes de re -cher che : – États extrêmes de la Matière, –Matériaux et Systèmes Photoniques, – Sciences et technologies laser, –Nano-photonique, plasmonique et ima-geries innovantes.

Il vise à devenir un centre laser et photo-nique de renommée internationale enintégrant, dans un projet unique, unerecherche au plus haut niveau mondial,une formation attractive et des activités de valorisation. 110 chercheurs, ingénieurs et enseignants-chercheurs sont concernés par ce labora-toire d’excellence.

Bientôt un laboratoire d’excellence « Lasers and Photonics » à Bordeaux ?

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R&D ACTUALITÉs 15


L ’Institut national de l’énergie solaire(Ines) et Toyota ont inauguré lundi 4

octobre une station solaire pour véhiculeshybrides rechargeables (VHR) près deChambéry. Issue de la collaboration entrele CEA, l’Ines et Toyota, et bénéficiant du soutien de l’Ademe, cette plateformeexpérimentale constitue la première pha -se d’une étude sur la convergence énergé-tique bâtiment-transport à Chambéry etau CEA Grenoble. Dix Toyota Prius hybri -des rechargeables seront expérimentéesavec différents démonstrateurs photovol-taïques.Un panneau photovoltaïque de 1 m2 peutfournir en France sur une année l’énergie

nécessaire à un VHR pour parcourir jusqu’à1 000 km en mode électrique. Selon lespartenaires du projet, il est donc envisa-geable de concevoir des bâtiments dont la toiture équipée de panneaux solairesassure pour partie les besoins internes enélectricité, et pour partie les besoins enmobilité des occupants : « C’est en ce sensque l’on peut parler de convergence solairephotovoltaïque-bâtiment-transport ».La station solaire est constituée d’uneombrière photovoltaïque de 150 m² et dedouze bornes de recharge implantées surle site de l’Ines ; elle a une capacité poten-tielle de charge équivalente à 135 000 kilo-mètres annuels (150 Wh/km).

Le consortium européen ACTMOST est sur le point d’expérimenter un nou-

veau modèle de soutien industriel avecl’appui financier de la Commission euro-péenne. Cette initiative doit permettreaux entreprises – en particulier les PME –d’avoir un accès immédiat, sans risques etsans frais aux technologies de haut niveau.La photonique a été identifiée comme uncas�test idéal de ce nouveau modèle desubvention. Selon la plateformetechnolo-gique européenne « Photonics 21 » quiregroupe industriels ainsi qu’insti tutionset univer sités de la photonique euro-péenne, le marché global de la photo-nique en 2008 était estimé à environ 270milliards d’euros, la part européenneétant de 55 milliards d’euros. Plus de 5000entreprises en Europe seraient impliquéesdans la photonique, pour la plupart desPME, pour qui la conception, la fabrica-tion, l’intégration et le test de composantsphotoniques restent très complexes. « Pour résoudre cette question et abaisserla barrière à l’innovation industrielle enEurope, nous avons créé ACTMOST »,selon le Professeur Hugo Thienpont, duVrije Universiteit Bruxelles et coordina-teur de cette action européenne, « Access

Centre To Micro�Optics Expertise, Servicesand Technologies (Centre d’accès à l’ex-pertise, aux services et technologies de lamicro�optique) ». Il s’agit d’un consortium de 14 labora-toires de recherche de 6 États européens.« En septembre 2010 nous avons créé un « one stop shop solution provider » uniquepour les technologies de la micro�photo-nique. Le soutien technologique que nouspouvons apporter représente une offrecomplète de la conception optique au testde fiabilité, en passant par le prototy-page, la réplication et le packaging ». Laprise en charge de ces coûts initiaux estselon le consortium, « sous certaines condi-tions et jusqu’à un certain niveau, finan-cièrement complètement subventionnépar la Commission européenne ». ACTMOST a organisé son premier « Works-hop for Industry » le 3 décembre 2010 àBruxel les pour informer les sociétés euro-péen nes de toutes les possibilités offertes,avant de démarrer son activité en janvier2011. Avec la subvention de 1,2 millionsd’euros de la Commission européenne,ACTMOST compte servir plus de 30 socié-tés durant la première phase d’expéri-men tation.

Une station solaire pour véhicules hybridesrechargeables

Un consortium en photonique teste un nouveau modèle de subvention

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measurement �stem

Determine Re�ectance, Film Thickness & Refractive Index with NanoCalc-XR


Le fabricant allemand de composants lasersemiconducteurs Dilas a réorganisé sonréseau de distribution en France. Les acti-vités commerciales et services ont étéprises en charge par Rofin-Baasel, déjàpartenaire de Dilas sur les diodes laser.Christian Deverdun, jusqu’ici chargé desactivités commerciales en France, rejointRofin-Baasel France.

Le système de balayageDAMIAN (Digital Access

to Metric Images ArchivesNetwork) utilisé à l’Obser- vatoire royal de Belgique(« ORB ») s’appuiera, pour sonsystème de mouvement àbalayage X-Y, sur la table àcoussins d’air en châssis ou vert de la série ABL3600d’Ae rotech, l’ensemble étant constituéd’une plaque de base au recouvrement engranit, d’un pont en granit équipé d’unaxe vertical pour l’appareil photo et d’unensemble optique, plus un support deplaque photographique, une tour pour lestockage de plaque, ainsi qu’un systèmede transport entièrement automatique. Afin d’assurer la production la plus ra -pide possible, le système de mouvementimplique notamment un déplacementcomplet de 10 mm en moins d’une demi-seconde, y compris l’accélération, la dé cé-

lération et le temps de sta bi-lisation en position, avecune exigence de stabilité de20 nanomètres. Impliquédans le programme mondialde numérisation des pla -ques astrométriques et desimages photographiquesaériennes (plus de trois mil-lions d’images sur pla que

dans la communauté astronomiqueseule), l’ORB assure par exemple la numé-risation de milliers de plaques photogra-phiques pour l’observatoire naval desÉtats-Unis : prises sur une période de 30 ans, il y a quelques décennies de cela, à l’aide d’un télescope réfractaire de 26pouces, ces photographies constituent des enregistrements des lunes de Mars,Jupiter et Saturne. Leur numérisation,associée à l’emploi d’un logiciel de prédic-tion et de mesure, permettra d’améliorerle calcul de leurs positions futures.

16 ACTUALITÉS Sociétés

EBC Medical lève 3 M€

AMS Technologies et Kotura signent un accord de distribution

Dilas réorganise son réseau de distribution

Le britannique e2v a été retenu parl’Agence Spatiale Européenne , pour le

développement d’un capteur optique CCDdestiné au programme PLATO (PLAnetaryTransits and Oscillations of stars), dont lebut est de découvrir des planètes transi-tant dans notre galaxie, afin de progressersur la compréhension de la formation pla-nétaire et l’apparition de la vie.

Actuellement en phase d’étude, PLATOest en concurrence avec deux autres pro-jets internes à l’agence spatiale, Solar Orbi-ter et Euclid. S’il aboutit, un satellite sera lancé en 2018,equipé d’un plan focal constitué de 34mini-télescopes dotés chacun de 4 cap-teurs CCD rétro-éclairés, portant la surfacetotale de capteurs à 0,9 m2.


e2v développe un capteur CCD pour l’AgenceSpatiale Européenne

L’ensemble motorisé d’Aerotech retenu pourle scanner à plaque de l’Observatoire royalde Belgique

Le Groupe EBC, composé des filiales EBCMedical et Vision Innovation Center(V.I.C.), a levé 3 M € auprès de fonds d’in-vestissement gérés par BNP-Paribas Pri-vate Equity. Cette levée de fonds doit per-mettre de renforcer le positionnementd’EBC dans le secteur de l’optique et del’ophtalmologie en France, de développersa présence à l’international et d’accroîtresa capacité d’innovation.Spécialisée dans la distribution de matérielde réfraction, de chirurgie et de diagnosticophtalmique, EBC a réalisé un chiffre d’af-faires consolidé de 10,5 M € sur l’exerciceclôturé à la fin du mois de juin. En 2009, unpôle de recherche et développement,V.I.C. a été créé et installé à la Cité de laphotonique à Pessac (Gironde). Ce pôle estdirigé par Michael Haddad, 36 ans, anciendirecteur du d’ALPhA-Route des Lasers.

Kotura, spécialisé en photonique silicium,a signé pour l’Europe un accord de distri-bution avec AMS Technologies, présentnotamment sur le marché de l’optoélec-tronique. L’offre de Kotura comprend desatténuateurs optiques, ainsi que leur envi-ronnement. L’équipementier entend ainsiaccroître sa part de marché.


Destiné à promouvoir l’innovationtech nologique et la diffusion de l’op-

tique-photonique dans tout domained’application (biotechnologies et santé,énergie et environnement, défense etsécurité, télécommunications fixes etmobiles, métrologie et instrumentation,etc.), le Prix Jean Jerphagnon a été attri-bué pour la troisième fois le 2 décembre2010. La vocation de ce prix est d’aider etde favoriser les démarches innovantes, àl’image du parcours professionnel de JeanJerphagnon qui fut l’un des pionniers etun acteur important des communicationsen fibre optique. Présidé par ThierryGeorges, PDG de la société Oxxius, le juryqui regroupe des personnalités du mondede l’innovation, tant scientifique qu’en-trepreneurial, a retenu cette année le pro-

jet de Laurent Cognet, 39 ans, directeur derecherche au CNRS (Centre de PhysiqueMoléculaire Optique et Hertzienne, Uni-versité de Bordeaux), pour son projetImmuQuant. «Dans le projet ImmuQuant, je proposede transférer la microscopie photother-mique au diagnostic médical, afin de réali-ser une immuno-détection quantitative à l’aide d’un marquage par nanoparticulesd’or, précise Laurent Cognet. Un dou blepartenariat a été mis en place avec l’entre-prise de biotechnologies bordelaise Fluo-farma, spécialisée dans le criblage cellu-laire à haut débit et l’équipe de FrançoisIchas, également directeur scientifique deFluofarma, de l’unité INSERM et Valida-tion et Identification de Nouvelles Ciblesen Oncologie de l’Institut Bergonié. »

Carnet, Prix et distinctions ACTUALITÉs 17

Laurent Cognet reçoit le Prix Jean Jerphagnon

Christophe Pecheyran, du Laboratoirede Chimie Analytique Bio Inorgani -

que et Environnement (CNRS/Universitéde Pau et des Pays de l’Adour), a reçu leprix d’instrumentation de la division deChimie Physique de la Société Françaisede Physique et de la Société Chimique de France, pour des développements etap plications de l’ablation laser en régimefemtoseconde, haute cadence de tir (10 kHz) et balayage rapide du faisceau,mis au point pour l’analyse directe deséléments traces par spectrométrie ICPMS.L’ablation laser couplée à une détectionpar spectrométrie de masse à plasmainduit (AL/ICP-MS) est employée pour les analyses industrielles environnemen-tales. Cependant, les impulsions délivréespar les lasers génèrent des effets ther-miques indésirables dans l’échantillon :l’intégration d’une source laser à impul-sions brèves (femtoseconde) et à hauteca dence de tir (Amplitude Systèmes/No -valas) associée à un scanner galvanomé-trique 2D, ont permis d’en limiter les ef -fets indésirables.

Le 8 décembre 2010, Julien Roitman,président d’Ingénieurs et Scientifiques

de France, a remis le Prix de l’Ingénieur del’Année (PIA) pour son œuvre à JacquesLewiner. Décerné en partenariat avec lesmagazines L’Usine Nouvelle et Industrieet Technologies, ce prix vient reconnaîtrecette année le scientifique français qui adéposé le plus de brevets. Chevalier de laLégion d'honneur et des Palmes acadé-miques, Jacques Lewiner est professeur et directeur scientifique honoraire del'École Supérieure de Physique et de Chi-mie Industrielles de la Ville de Paris. Il estle premier déposant privé français de brevets – dont beaucoup ont fait l'objetde développements industriels : 150 de -mandes de brevets français et plus de 400 extensions de ces brevets à l'étranger.

Christophe Pecheyranprix d’instrumentation

Jacques LewinerIngénieur de l’Année


CARNET

CNRSPierre Gohar a été nom -mé directeur de l’inno-vation et des relationsavec les entreprises(DIRE) du CNRS. Il étaitdepuis 2008 directeur

à la valorisation et aux partenariats del’Université de Technologie de Compiè -gne, et directeur de l’Institut Carnot UT.Après une thèse de doctorat en géniedes procédés soutenue en 1986, PierreGohar débute sa carrière au CEA commeingénieur de recherche puis assistant du directeur du centre du Ripault (37).De 1991 à 1993, il est détaché à OSEO

(ex ANVAR) puis réintègre le CEA. Ilquitte le CEA en 1995 pour créer sa pro-pre société, New Option Wood, avant de devenir chef de projet chez « PinaultBois et Matériaux ». Après un retour auCEA de mars 1999 à octobre 2000 commeadjoint du directeur de la valorisation,Pierre Gohar dirige pendant plus de septans l’Incubateur Régional Poitou-Cha-rentes (IRPC). En 2005 et 2006, il devientégalement directeur de recherche asso-cié au CNRS, à la direction des affaireseuropéennes. À partir de mars 2008, ilrejoint l’Université de Technologie deCompiègne (UTC).

QuantelLe spécialiste des tech-nologies laser Quantelcompte un nouvel ingé-nieur technico-commer -cial. Titulaire d’un DESSOptique Laser et Maté-

riaux, Marc-Antoine Potagnik était pré-cédemment chef de produit de la divi-

sion Lasers chirurgicaux chez Bernas-Médical. Après plusieurs expériences en tant qu’ingénieur R&D, il a collaboréde 2004 à 2008 avec la société Raytex,comme responsable de projet et ingé-nieur applications et développement. Ilprend en charge chez Quantel une partiede la zone France.


Du 8 au 11 décembre s’est tenue la tra-ditionnelle Fête des Lumières de Lyon.

Les artistes pluridisciplinaires de la lumière– architec tes, éclairagistes, graphistes, réa-lisateurs vidéo, plasticiens… ont investil’espace public de la cité : collines, places,traboules, ponts, berges de Saône etRhône, cours et jardins sont devenus lestableaux d’expression de leurs créations.Pour cette 12e édition, une programma-tion renouvelée a fait la part belle auxjeunes artistes contemporains, avec 70 pro-positions sé lectionnées pour leur créati-vité et leur intégration dans les différentsquartiers de la ville. Philips, l’un des par-tenaires historiques de la Fête des Lu -mières, a réalisé la mise en lumière descours intérieures de l’Hôtel de Ville. En 2009 et avec un nombre de LEDs dou-blé par rapport à 2008, 3300 euros avaientété dé pensés en consommation électri -que pour l’ensemble de l’événement –

correspondant à 0,1 % de la facture d’éclai -rage an nuelle de la Ville.Outre cet événement, tout au long de l’an-née, la ville a, avec son Plan Lumière, placéla sobriété énergétique, l’économie et ladurabilité au cœur de l’évolution de sonéclairage urbain. Le matériel existant estprogressivement remplacé par des tech-nologies et des équipements plus performants et économes en énergie tels que des LED, des projecteurs à diode, desballasts électroniques à gradateurs, deslampadaires à flux dirigés vers le bas. Leshoraires d’éclairage ont été adaptés enfonction des usages et les nuisances lumi-neuses ont été atténuées. Les actions engagées depuis 2006 ontd’ores et déjà permis à la ville de Lyon deréduire sa consommation d’énergie de 1,6 millions de KWh tandis que le nombre de sources lumineuses a atteint le nombrede 67 000.

18 ACTUALITÉS Lu, vu, entendu


Le monde quantique

La physique quantique, née au début du XXe siècle, a connu des bouleverse-

ments majeurs au cours des dernières dé -cennies. Cet ouvrage, s’adressant à unlarge public, nous donne des clés pourcomprendre le fonctionnement d’objetsemblématiques créés par l’ingénieriequan tique, comme les diodes laser ou leshorloges atomiques, et ce, sans l’appui duformalis me mathématique habituelle-ment associé à la mécanique quantique. Il nous guide également vers la compré-hension des progrès remarquables obte-nus dans ce do maine et en particulier lesconséquences des avancées récentes, cesprincipes qu’Alain Aspect a baptisé la « se -conde révolution quantique », qui condui-ront peut-être un jour, même s’il est troptôt pour le dire, vers la réalisation d’unordinateur quantique…

Le monde quantique, Michel Le Bellac (Préface d’Alain Aspect), EDP Sciences, 228 pages, 24 euros.

Voici rassemblé par Jean-François Darset Anne Papillault un bouquet très

original dans la forme de points de vuesur la physique quantique. Une soixantaine de physiciens, choisis auhasard d’un processus de transmission-diffusion-dissémination, signent chacunun texte souvent très personnel sur leurrapport avec ce domaine si particulierqu’est la physique quantique.

Chaque intervention est soulignée parune photo en noir et blanc qui confère à l’ensemble un certain cachet, commepour témoigner à l’avance de l’indéniableintérêt historique que ne manquera pasde prendre ce bien beau livre.

Le plus grand des hasards, surprises quantiques, coordonné par Jean-FrançoisDars et Anne Papillault. Edition Belin, 224 pages, 20 euros.

Lyon, 12e Fête des Lumières

Une plongée dans l’intimité de la physique quantique


Entrepreneurship in Photonics17 au 28 janvier 2011 • Vrije Universiteit Brussels (Belgique)www.photonics21.org/download/Events/Entrepreneurship_In_Photonics_2011_Programme.pdf

Photonics West22 au 27 janvier 2011 • San Francisco, California (USA)http://spie.org/x2584.xml

Photonics21 Annual Meeting20113 février 2011 • Bruxelles (Belgique)www.photonics21.org

Photomechanics 20117 au 9 février 2011 • Bruxelles (Belgique)www.photomechanics2011.org

6th Optoelectronics and Photonics Winter School -Physics and Application of T-Rays20 au 26 février 2011 • Fai della Pa-ganella, Trento (Italie)http://events.unitn.it/en/thzschool2011%20

CeBIT 2011Salon mondial du marché numérique 1 au 5 mars 2011 • Hanovre (Allemagne)www.cebit.de

LASER: World of PhotonicsChina 201115 au 17 mars 2011 • Shanghai(Chine)http://world-of-photonics.net/en/laser-china/start

Image Sensors Europe 201122 au 24 mars 2011 • Londres(Royaume-Uni)http://www.image-sensors.com

International Conference onOptics in Precision Enginee-ring and Nanotechnology 201123 au 25 mars • Singapourhttp://www.icopen2011.com/

SPIE Eco-Photonics28 au 31 mars 2011 • Strasbourghttp://spie.org/x40080.xml

OSA’s Optics in the LifeSciences Congress 20114 au 6 avril 2011 • Monterey, CA(USA)http://www.osa.org/Meetings/optics_and_photonics_congresses/Life_Sciences_Congress/

Green PhotonicsGreen light for the futureConference and Exhibition4 au 6 avril 2011 • Berlin (Allemagne)www.green-photonics.eu

Industrie Lyon5 au 8 avril 2011 • Lyonwww.industrie-expo.com

Photonix Expo & Conference201113 au 15 avril 2011 • Tokyo (Japon)http://www.photonix-expo.jp/photonix/en/

Focus on Microscopy 201117 au 20 avril 2011 • Constance (Al-lemagne)http://www.focusonmicroscopy.org/

Photonica 20116th International Specialized Exhibi-tion for Laser, Optical and Opto elec-tronic Technologies18 au 21 avril 2011 • Moscou (Russie)www.photonica-expo.com

Laser Expo 201120 au 22 avril 2011 • Yokohama(Japon)http://www.laser.optronicsjp.com/

CLEO Expo 20111er au 6 mai 2011 • Baltimore, MD(USA) http://www.cleoconference.org/about_cleo/

ControlSalon international de l’assurance-qualité (25e édition)3 au 6 mai 2011 • Stuttgart (Allemagne)www.control-messe.com/en/control

Biomedical Optics22 au 26 mai 2011 • Munich (Allemagne)http://spie.org/biomedical-optics-europe.xml

EOSOF 2011 EOS conference on optofluidics23 au 25 mai 2011 • Munich (Allemagne)

EOSMOC 201123 au 25 mai 2011 • Munich (Allemagne)www.myeos.org

Laser World of Photonics23 au 26 mai 2011 • Munich (Allemagne)www.world-of-photonics.net

SERISalon européen de la recherche et del’innovation2 au 4 juin 2011 • Pariswww.seri.info

OSA’s Advanced PhotonicsCongress 201112 au 16 juin 2011 • Toronto (Canada)http://www.osa.org/meetings/optics_and_photonics_congresses/Advanced_Photonics_Congress/

QCAV’201110th International Conference onQuality Control by Artificial Vision28 au 30 juin 2011 • Saint-Etiennehttp://qcav2011.emse.fr/index.php

PSDM 20111st EOS Topical Meeting on Photonicsfor Sustainable Development – Focuson the Mediterranean11 au 13 juillet 2011 • Tunis, (Tunisie)www.myeos.org/events/psdm2011

Semicon West / InterSolarNorth America 201112 au 14 juillet 2011 • San Francisco, CA (USA)http://semiconwest.org/

SPIE Optics & Photonics 201121 au 25 août 2011 • San Diego CA(USA)http://www.microbeamanalysis.org/events/microscopy-microanalysis-2011

China International Optoelec-tronics Exposition (CIOE) 20116 au 9 septembre 2011 • Shenzhen(Chine) http://www.cioe.cn/html/list_543.html

ICALEO 201123 au 27 octobre 2011 • Orlando, FL(USA)http://www.laserinstitute.org/conferences/icaleo/conference

partenariat PhotoniquesLaser Optics BerlinTrade Fair and Convention for Optical & Laser Technologies19 au 21 mars 2012 • Berlin (Allemagne)www.laser-optics-berlin.com

Formations

Fibres optiques10 au 12 janvier 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

Initiation à la vision industrielle appliquée au contrôle qualité (2)21 au 25 février 2011 • Saint-Etiennewww.arufog.org

Le laser : fonctionnement et domaines d’utilisation17 et 18 mars 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

Sécurité laser22 au 24 mars 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

Sécurité laser - sensibilisation7 avril 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

Sécurité laser7 au 9 juin 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

Procédés lasers et applications : veille et développement15 au 17 juin 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

Lasers intenses20 au 24 juin 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

Sécurité laser en milieu médical28 et 29 juin 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

Les bases de l’optique21 au 30 septembre 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

Métrologie des faisceaux laseret applications (niveau 2)21 au 23 septembre 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

DIU laser et médecine3 au 7 octobre 2011 • Bordeauxwww.pyla-routedeslasers.com

Agenda - Salons - conférences - Formations ACTUALITÉS 19


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A4 français 11/06/09 17:21 Page 1

Événement ACTUALITÉs 21

Photon Recherche Industrie, le rassemblement de l’optique photonique française

Du 25 au 29 octobre dernier s’est tenu au Parc floral de Paris-Vincennes l’événement PRI (Photon Recherche Industrie), rassem-blement annuel de l’optique photonique française. Si l’objectif de rassembler plusieurs manifestations liées à l’optique photo-nique a été atteint, il semble que la taille de l’événement n’ait pas été suffisante pour assurer sa pérennisation. Si notre communauténationale souhaite garder un rassemblement annuel, une mobili-sation de tous et un regroupement de plusieurs manifestationsactuellement dispersées doivent se réaliser. Une solution alterna-tive semble se dessiner vers un regroupement de salons.


Les visiteurs, comme les exposants, ont saluél’ambiance générale de l’édition 2010.

Rassembler salon et conférences

L’objectif de PRI est de proposer auxindustriels, chercheurs et enseignants unévénement unique leur permettant d’as-sister à des conférences scientifiques outechnologiques, de rencontrer leurs four-nisseurs et de découvrir les dernières nou-veautés du secteur de l’optique photo-nique. Pour la seconde édition qui s’esttenue cette année au Parc floral de Paris-Vincennes – la première avait eu lieu ennovembre 2009 à Reims –, l’objectif a été atteint puisque sept manifestationsdifférentes se sont déroulées au cours de l’évé nement : la 30e édition du salon

Opto, les 4e Journées recherche industriede l’optique adaptative (JRIOA), l’annualmeet ing de l’EOS (European OpticalSociety), le rendu des Assises de l’optiquephotonique française, une journée deconférences consacrée aux 50 ans du laser,l’assemblée générale de la SFO (Sociétéfrançaise d’optique) et la Vitrine de l’in-novation, organisée par notre revue enpartenariat avec le salon Opto et

PH49-21-27_Mise en page 1 22/12/10 10:29 Page21

l’AFOP (Association française des indus-tries de l’optique et de la photonique).Malgré les vacances scolaires, la pénuried’essence et les grèves, PRI a rassembléprès de 2000 participants, dont près de500 congressistes de l’EOS.Les conférences scientifiques de l’EOS ont été, au dire des participants, d’unexcellent niveau scientifique. L’objectifde pouvoir accueillir ce congrès tous lesdeux ans à Paris est donc plus que jamaisà poursuivre.Les autres manifestations de type « confé-rences », optique adaptative, 50 ans dulaser et Assises de l’optique photoniqueont aussi rempli leurs objectifs.

Une formule favorable aux échanges

Le duo conférences/salons est un duogénéralement très efficace qui permetaux conférenciers de partager leurs tra-vaux et de rencontrer leurs fournisseurs,et aux exposants de pouvoir compter surdes visiteurs déjà sur place. La présencedes exposants attire de plus des visiteurshors conférences et la taille critique pour

22 ACTUALITÉS Événement


rentabiliser l’organisation générale estainsi atteinte. Sur PRI, force est de consta-ter que les exposants, s’ils reconnaissentla pertinence et la qualité des visiteurs –l’édition 2010 d’Opto a été reconnuecomme un bon salon en termes de nom-bre d’affaires potentiel – auraient aiméavoir un peu plus de passage et ce, mal-gré la présence des autres manifesta-tions. Il semble donc que le nombre demanifestations associées n’ait pas été suffisant pour drainer suffisamment devisiteurs. Les regards se tournent doncvers les organisateurs de colloques, con -férences, journées thématiques… qui ontlieu régulièrement sur notre territoire :ne faudrait-il pas, au moins un an surdeux, les regrouper au sein de PRI afinque les exposants du salon Opto puissentêtre assurés d’un nombre suffisant devisiteurs ?

Revenir au regroupement de salons ?

L’autre solution consisterait, comme parle passé, à regrouper le salon Opto avecd’autres salons dédiés à des technologies

ou des applications connexes : les noms deMesurexpovision (regroupement récentde MesureExpo et de Vision Show) oud’Espace Laser viennent immédiatementà l’esprit et il semble, à l’heure où nousécrivons ces lignes, que ce soit l’optionretenue par GL Events, propriétaire dusalon Opto. Revenus au Parc des exposi-tions de la Porte de Versailles, ces deuxsalons auront lieu l’an prochain du 4 au 6 octobre, parallèlement au congrèsinternational de métrologie, organisépar le Collège français de métrologie, etaux conférences accompagnant tradi-tionnellement Espace Laser. Cette solu-tion, en élargissant le panel des visiteurspotentiels composés des cibles des troissalons, permettra de façon quasi auto-matique d’élargir le nombre de visiteursde chacun des salons. Encore faut-il queceux-ci représentent véritablement desopportunités d’affaires pour les expo-sants. Il faudra aussi que la dynamique de rassemblement de PRI, portée par l’as-sociation éponyme, puisse trouver, dansle regroupement de ces salons, matière à se pérenniser et à s’amplifier. n

Chaque année, la Vitrine de l’innova-tion, organisée par Photoniques avec

la Société Française d’Optique et l’AFOP, lesyndicat professionnel optique-photo-nique, présente une sélection des produitset savoir-faire issus des équipes de R&D

françaises et décerne aux plus innovants lephoton d’or, d’argent ou de bronze.La Vitrine de l’innovation a cette année dé -cerné le photon d’or à la société Azur LightSystems pour son laser à fibre ALS-BLUEémet tant à 488 nm, le photon d’argent au

centre technologique Alphanov pour sessystèmes TeraConverter/Tera CAM de me -sure de rayonnement Tera Hertz, et le pho-ton de bronze à la société New ImagingTechnologies pour sa gam me de capteursCMOS à très grande dynamique.

Les photons d’or, d’argent et de bronze remis aux produits les plus innovants

Les représentants de Alphanov, Azur Light Systems et New Imaging Technologiesrécompensés par la Vitrine de l’innovation.


Les principaux thèmes applicatifs et technologiques de l’optique adaptative

ont été abordés : imagerie biomédicale,astronomie, miroirs déformables, analyseurde front d’onde et traitement du signal,reflétant ainsi les travaux et savoir-fairevariés de notre communauté française.Signe du dynamisme des travaux dans cedomaine, la thématique « Imagerie bio-médicale » a fait pour la première foisl’objet de deux sessions séparées dédiéesl’une aux applications ophtalmiques (enparticulier l’imagerie de la rétine) et l’au-tre à la microscopie.

La session ophtalmique a vu la présenta-tion des derniers développements fran-çais de l’optique adaptative dédiés à larecherche sur les maladies rétiniennes.Imagine Eyes a présenté les dernièresaméliorations en terme d’ergonomie etde qualité d’image de sa caméra d’ima-gerie rétinienne à l’échelle cellulaire rtx1.Quelques cas cliniques réalisés par l’ho-pital des XV-XX dans le cadre du pro-gramme i-phot (soutenu par l’ANR) ontaussi été présentés. En particulier, le suivilongitudinal de quelques patients atteintd’une maladie dégénérative de la couchedes photorécepteurs de la rétine ont permis de démontrer la capacité de lacaméra rtx1 de détecter la disparition dequelques photorécepteurs individuels enbord de lésion sur une échelle de tempsde quelques semaines. Deux autres par-tenaires du programme i-phot, l’ONERAet le L2TI, ont présenté leur travauxautour de l’optique adaptative optimiséepour l’œil : l’évaluation de l’améliorationde la correction des aberrations de l’œilen intégrant un eye-tracker dans lachaîne de correction par le L2TI, la réali-sation d’un logiciel de simulation de la

boucle d’optique adaptative et le traite-ment d’images de rétines à l’aide d’al-gorithmes de déconvolution myopes parl’ONERA. La simulation visuelle à l’aided’optique adaptative a aussi été abor-dée par le service R&D d’Essilor qui a étu-dié l’effet de différentes combinaisonsd’aberrations sur le confort visuel et parl’équipe du Laboratoire Aimé Cotton quis’est penché sur l’accroissement de la pro-fondeur de champ lié à l’ajout d’aberra-tion sphérique.

Quatre papiers composaient la session « microscopie». L’optique adaptative per-met d’améliorer, pour la microscopie, laqualité des images en profondeur dansles échantillons aberrants. Dans le cadrede MICADO (soutenu par l’ANR), projetregroupant un industriel (Imagine Optic)et des laboratoires (ESPCI ParisTech, Poly -technique, École Normale Supé rieure),deux avancées en Tomographie de cohé-rence et en microscopie non-linéaire ontété présentées : notamment, un systèmeintégré compatible avec les ports d’ima-gerie de microscope (MicAO) a été intro-duit, et des résultats en OCT plein champsur petit animal ont été rapportés.D’autres travaux plus exploratoires ducontrôle de front d’onde en microscopie,menés à l’institut Fresnel (Marseille) et àl’Université de Paris 5 ont également étéprésentés.

La session « Lasers » a tout d’abord étél’occasion de faire le point sur le copha-sage de sources fibrées. Les travauxdans le domaine visent principalementla montée en puissance des sources la -ser, qu’elles soient continues ou im pul-sionnelles. Néanmoins, la mise en pha sede source laser fibrées permet de


Les JRIOA, 4e édition

La quatrième édition des Journées Recherche Industrie de l’OptiqueAdaptative s’est déroulée au Parc Floral de Paris les 26 et 27 octobre2010, pendant PRI. Tenue pour la première fois dans la capitale, cetteédition parisienne a rassemblé environ 80 participants, laboratoireset industriels, dans ce lieu verdoyant tout proche du château deVincennes.


Lasers & Sources de lumière• Lasers à solide

• Lasers à gaz

•

•

•

•

www.laser2000.fr


disposer d’une source spatialement mo -dulable en phase comme dans le cas d’unmiroir déformable mais avec une agilitétemporelle bien supérieure. Un tel dis-positif devrait ouvrir la porte à de nom-breuses applications. Thales Research &Techno logy, l’Onera et XLIM ont pré-senté leurs dernières avancées dans ledomaine. Les présentations ont mis enévidence la vitalité et la diversité des travaux dans ce domaine (mesure desdéfauts de phase, contrôle, système dedéphasage). Par ailleurs, deux autresexposés ont été consacrés à l’optiqueadaptative pour les lasers de puissance.Phasics a mis en évidence l’importance dupointage du faisceau dans la correctionpar une optique adaptative et proposedes solutions concrètes pour l’optimiser.L’Ismo a présenté un nouveau projetd’application de l’opti que adaptative surune chaîne laser femtoseconde.

La session « Astronomie » a vu la présen-tation des études en cours pour les ins-truments astronomiques de prochainegénération, sur des télescopes existantsou en préparation des futurs ExtremelyLarge Telescopes. Ces présentations ontainsi démontré que l’aspect « Grandchamps » est clairement au cœur des pré -occupations actuelles des astronomes.

Le projet IMAKA, sur le Télescope Cana -da-France-Hawaii de 3,6 m, vise ainsi àatteindre un champ corrigé de 1° avecdes performances honorables (0,3 arcsec)en profitant du site exceptionnel duMauna Kea et en corrigeant la coucheturbulente au sol (GLAO). Toujours sur untélescope de la classe de 4 m, le WilliamHerschell Telescope, l’équipe de l’Ob -servatoire de Paris a présenté les résultatsde la première démonstration d’un sys-tème d’OA multi-objet. Celle-ci ouvre laporte aux futurs instruments astrono-miques grand champs utilisant une OAdistribuée sur les objets d’intérêt et fonc-tionnant en pseudo boucle ouverte. Leséquipes de l’ONERA et du LAM ont pré-senté leurs travaux en préparation desfuturs ELTs, depuis les aspects de simula-tion de reconstruction tomographiquesur un télescope de 42 m jusqu’aux pre-

miers résultats sur le banc HOMER dédiéà la démonstration expérimentale deconcepts d’OA grand champ pour lesELTs. Enfin, concernant les lois de com-mande de ces futurs systèmes d’OA à trèsgrand nombre de degrés de liberté, l’uti-lisation de méthodes algorithmiquesdéjà utilisées en météorologie à été pré-sentée.

La session « Miroirs déformables » a per-mis de faire le point sur les derniers déve-loppements technologiques en prévisiondes futurs grands programmes instru-mentaux tels que l’ELT Européen, oupour des applicatifs tels que l’ophtalmologie ou même l’observation de laterre. Tous ces développements techno-logiques reposent sur un partenariat fortentre Recherche et Industrie. Ainsi, lespremières pistes sur la problématiqueliée au contrôle dynamique de trèsgrands miroirs déformables tels que leM4 de l’ELT (2,5 m) et à la stratégie decommande associée ont été présentéespar l’industriel CILAS en collaborationavec l’Observatoire de Paris. Une appli-cation originale de miroirs déformables« actifs », visant à la correction en vol dessystèmes optiques embarqués sur satel-

a. Image de la rétine sans optique adaptative.b. Image de la rétine avec optique adaptative.

lites, fait également l’objet d’une étroitecollaboration entre le LAM et ThalesAlenia Space (Cannes). La caractérisationdynamique et la modélisation complèted’un système destiné à l’ophtalmologie aégalement été présentée par l’entrepriseImagine Eyes en collaboration avec l’Uni -versité of Kent. Enfin, un développementen amont autour des techniques opti -ques d’adressage et de commande demiroirs déformables est aujourd’hui encours d’étude à l’ILNL et à l’Université deNice. Cette piste pourrait être d’un inté-rêt majeur pour les miroirs à très grandnombre d’actionneurs.

La session « Analyse de front d’onde» apermis de faire le point sur des méthodesde mesure encore peu utilisées en opti -que adaptative. Ces méthodes trou-vent tout leur intérêt par leur complé-mentarité avec les méthodes de mesurede front d’onde couramment utilisées en optique adaptative et peuvent pré-senter une alternative dans des cas où lesméthodes traditionnelles rencontrentdes difficultés. Au cours d’un exposéinvité, P. Picard a ainsi effectué une pré-sentation approfondie de la méthoded’holographie numérique ainsi que desexemples d’application. Une autre tech-nique, la diversité de phase, a été décritepar T. Fusco ainsi que ses différentes



a

bM4 : le futur miroir déformable CILAS pour l’ELT.


mises en œuvre à l’Onera. Il a montré lapossibilité de traiter les données de diver-sité de phase en temps réel. Par ailleurs,les nouveaux détecteurs ultrasensiblesdans le visible et l’infrarouge ont faitl’objet de deux présentations. Ces détec-teurs en cours de développement dont le bruit est de l’ordre de l’électron à une cadence de plusieurs centaines detrames par seconde devraient permettrela mesure de front d’onde dans desconditions de flux très faibles. Les per-formances attendues laissent entrevoirl’apparition de nouvelles applicationspour l’optique adaptative.

Enfin, une session « Applications émer-gentes » a permis de découvrir les der-nières avancées sur les lentilles liquidesde Varioptic ou encore les derniers dé -veloppements en métrologie de frontd’onde sur les lignes de lumière synchro-tron. Varioptic a annoncé la sortie de sa nouvelle lentille liquide Baltic 617,conçue pour la stabilisation d’image (OIS)et les autofocus (AF) pour les modulesd’imagerie basés sur des capteurs 1/4”

or 1/3”, en février 2011. Ce composantpeut également être intégré dans les sys-tèmes nécessitant un contrôle en tilt etfocalisation. De leur côté, Imagine Opticet SOLEIL ont présenté des résultats demesure sur un analyseur de front d’ondeconçu pour les X. Un dernier papier décri-vait l’avancement de travaux à l’ONERAsur la propagation en espace libre de liaison laser.

Organisées par l’AFOP et soutenues parla SFO, les JRIOA sont sponsorisées parCilas, Imagine Optic, l’Onera et le grou-pement d’intérêt scientifique PHASE.Rencontre annuelle entre industriels et académiques, les échanges produitsentre différentes communautés sont l’occasion de partager des informations,

susciter de nouvelles collaborations outransfert de technologie. Depuis 4 ans,les JRIOA aident à la construction et à lastructuration d’une communauté desacteurs français de l’optique adaptative,contribuant ainsi à l’amélioration de leurvisibilité. Une réflexion est maintenantentamée pour rapprocher les différentesinitiatives françaises dans le domaineque sont les JRIOA, le groupe OptiqueAdaptative du pôle Optitec, le groupe-ment d’intérêt scientifique Phase, le clubAFOP-SFO en optique adaptive… L’ob -jectif est à terme d’améliorer la cohé-rence des actions et des développementsau niveau national comme au niveaueuropéen. Il est également d’améliorerl’efficacité des acteurs de notre commu-nauté par une circulation plus fluide des informations et la mutualisation demoyens. n



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La prochaine édition des JRIOA se déroulera au4e trimestre 2011 à Marseille. Plus d’informa-tions sur le site web des JRIOA :

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Pour en savoir plus

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Une action menée avec un paneld’experts françaisDeux postulats ont conduit le CNOP (en -cadré « Qu’est-ce que le CNOP ? ») à meneren 2010 une action intitulée « Les assisesde l’optique photonique française » des-tinée à dégager les technologies clés pourle dévelop pement de cette filière : d’unepart les développements actuels et futursde l’optique photonique dépendent for-tement de la capacité des acteurs françaisà innover ; d’autre part seule une straté-gie collective associant la recherche, l’in-dustrie, la formation et les autorités pu -bliques permettra de relever ce défi.

Cette action a été conduite en 4 phases :• une étude bibliographique sur les inves-tissements français en R&D de ces der-nières années a permis de déterminer les

technologies et applications déjà soute-nues par les pouvoirs publics :• cinq ateliers régionaux associant 150experts se sont tenus au printemps 2010et ont conduit à l’expression de plusieursdizaines d’axes technologiques, chacunde ces axes étant qualifié en termes detaille et d’accessibilité de marché et entermes de compétences tant académiquesqu’industrielles et étant complété par desrecommandations ;• la synthèse de ces informations a con duità l’identification des technologies recon-nues comme clés (encadré « 21 axes tech-nologiques clés ») et à la ré daction de re -commandations concernant l’en semblede ces axes technologiques ;• un rendu public dans le cadre de l’évé-nement Photon Recherche Industrie, le26 octobre 2010 à Paris.

Des recommandations pour le développement de la filière

Les 21 axes stratégiques ne sont pas équi-valents du point de vue des forces et fai-blesses scientifiques et industrielles ouencore des perspectives commerciales. La mobilisation des communautés ou lamise en œuvre d’instruments ou méca-nismes de soutien à la filière doiventtenir compte de ces différences et chacundes 21 axes peut faire l’objet d’un planstratégique de développement. À cestade de la réflexion, le CNOP a préféréprivilégier la formulation de recomman-dations pour l’ensemble de la filièreoptique phonique. Au nombre de 10, elles s’adressent àtous ceux qui travaillent au sein de, oupour la filière optique photonique fran-çaise : entreprises, PME et grands comp -tes, laboratoires ou organismes de re -cherche, établissements de formation,autorités publiques régionales, natio-nales, européennes, organisations pro-fessionnelles ou clusters, car seule unemobilisation concertée peut garantir undéveloppement rapide et durable denotre filière. Elles visent le développe-ment d’un tissu industriel plus dense et mieux structuré, via notamment desmoyens d’expérimentation de systèmeset d’usages, un appel à projet spécifique« photonique » au sein de l’ANR ou unrenforcement du soutien aux projets de R&D photonique dans les pôles decompétitivité.

Vers une mobilisation des pouvoirspublics ?

Ces assises ont permis de mieux sensi-biliser les pouvoirs publics à l’impor-tance du rôle que peut et doit jouer la


Les Assises de l’optique photonique française

La Commission européenne a classé la photonique parmi les 5 technologies clés des 10 prochainesannées et se prépare, à travers ses futurs appels à projets, à amplifier son soutien aux laboratoireset entreprises du secteur. Comment faire en sorte que les thématiques de ces projets correspondentaux axes stratégiques pour la France ? Comment mobiliser les pouvoirs publics français afin qu’ilsreconnaissent, dans leurs propres programmes de soutien, l’importance de la photonique ? Le CNOP(Comité national d’optique et photonique) a organisé, tout au long de l’année 2010, les Assises del’optique photonique française, première étape vers ces deux objectifs.


Jean-Claude Sirieys, président du CNOP, présente l’action Assises de l’optique photonique française conduite par l’association tout au long de l’année 2010.


photonique dans le développementindustriel des prochaines années. Laprésence au rendu du 26 novembre dereprésentants de la DGCIS, de la DATAR,de la DGA et de la communauté euro-péenne montre l’intérêt croissant des ins-tances nationales et européennes pourcette technologie. Il est donc d’autantplus regrettable que la photonique n’aitpas été désignée comme filière straté-gique suite aux États Généraux de l’In -

dustrie. Espérons que les choix qui sonten train d’être effectués dans le cadre duPro gramme des investissements d’avenirpermettront réellement de mettre enplace les outils nécessaires au dévelop-pement et au renforcement du tissuindustriel photoni que. Cela passe aussisans doute par la reconnaissance effec-tive du CNOP comme structure représen-tative du secteur, tant au niveau nationalqu’auprès des instances européennes. n



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Qu’est-ce que le CNOP ?Le CNOP rassemble depuis 2003 la Société française d’optique (SFO), le syndicat professionnel AFOP (Asso -ciation française des industries de l’optique et de la photonique) et les 7 pôles optiques régionaux : ALPhA en

Aquitaine, Anticipa à Lannion, Opticsvalley en Île de France, Elopsys en Limousin,Popsud en régions PACA et Languedoc-Roussillon, le Pôle optique Rhône Alpes(PORA) et Rhenaphotonics Alsace.Ses statuts lui donnent notamment pour mission d’aider et de coordonner les actionsde la filière optique photonique française, de favoriser le transfert de technologieet la création d’activités, et d’être un interlocuteur représentatif de cette filière auprèsdes organismes institutionnels nationaux, européens et internationaux.Il comporte deux commissions, une dédiée à la formation et l’autre aux actions à l’international. Il est présidé par Jean-Claude Sirieys, directeur d’Opticsvalley.

www.cnop-france.org

• TélécomsTransmissions optiques courtes distancesFibres et composantsSystèmes et réseaux

• Santé et vivantSystèmes photoniques d'analyse pour la santéSystèmes d'imagerie médicaleCapteurs photoniques pour le vivantLasers pour la santé

• Énergie, éclairage, affichageLED et OLEDPhotovoltaïquePhotonique et infrastructures de rechercheAffichage et réalité augmentée

• Manufacturing et contrôleLasers et procédés industrielsTechniques de fabrication de systèmes optiquesProcédés industriels et mesures optiques

• Surveillance, sécurité, spatialSystèmes d'imagerie complexes pour l'observation et la surveillanceCapteurs d'imagesSources, capteurs et réseaux de capteurs

• Matériaux et technologies génériquesNanophotonique et couches mincesopti quesMicroélectronique et photoniqueTechnologies et sources lasersNouveaux matériaux et nouveaux composants

Le résultat des consultations menées tout au long de l’année 2010 a permis de déga-ger 21 axes technologiques clés pour la filière optique photonique française, axes quipeuvent être répartis en 6 grands secteurs :

21 axes technologiques clés

Les analyses de chacun des 21 axes stratégiqueset le détail des 10 recommandations généralessont disponibles en ligne sur le site du CNOP :www.cnop-france.org onglet « Publications/Ressources ».

Pour en savoir plus


« Nous avons désormais surmonté la crise de 2009 et on note un fort

sursaut de croissance au cours du premier semestre 2010 » annonçait le Dr. Olaf Munkelt, Président du conseil d’adminis-tration du VDMA, lors de la conférence présentant l’édition 2010 du salon VisionMesse Stuttgart dédié au traitement del’image. «Les commandes du premiersemestre 2010 – en particulier dans ledomai ne des composants de traitement –ont augmenté au point qu’actuellementles lignes de livraison ont des difficultéspour suivre les demandes », indiquait Olaf Munkelt. En conséquence, le dépar-tement Traitement d’images du syndicatindustriel allemand relève ses prévisionsd’augmentation du chiffre d’affaires pourl’industrie allemande de cinq à dix pourcent.Dans les applications « classiques » de pro-duction industrielle, le chiffre d’affaires des systèmes de traitement de l’image amarqué en Allemagne un recul de 28 % en

2009. Le secteur le plus touché étant labranche automobile (la part la plus impor-tante du chiffre d’affaires, 44%). La seuleapplication industrielle à tirer son épingledu jeu a été la fabrication des semicon-ducteurs, qui a progressé de 88 % en 2009,notamment en raison de l’industrie solaireet de la fabrication des produits photo- voltaïques.Pour le VDMA, la croissance dynamique du secteur des applications non-indus-trielles a en revanche joué un rôle stabili-sateur en 2009, et notamment avec unedemande accrue dans la sécurité, la méde-cine, le trafic, la microscopie, l’agriculture,ainsi que le sport et le divertissement. Mal-gré la crise, ces domaines ont progressé de presque 25%, faisant passer la part des secteurs non-industriels de 10 à 16 %. Et cette croissance devrait profiter de l’évo-lution des technologies et de la standardi-sation. Pour sa 23e édition, le salon Visiona modifié son sous-titre ; de « Salon pro-fessionnel pour le traitement industriel de

l’image et les technologies de l’identifica-tion », il est devenu « Salon professionnelinternational du traitement de l’image ».Un changement qui souligne la réorienta-tion de Vision vers toutes les branches d’uti-lisateurs. Dans de nombreux champs d’ap-plication – techniques médicales, sciencesde la vie, techniques de sécurité, systèmesintelligents de gestion du trafic, cartogra-phie, divertissement, sport et publicité – letraitement non-industriel de l’image évo-lue et le potentiel de croissance reste im -portant.

De nouvelles offres pour les applications émergentes

Parmi les nouveautés technologiques, unetendance s’est dégagée de cette dernièreédition de Vision : la vision indépendante.Par exemple, Cognex a présenté son sys-tème In-Sight 5605, entièrement autar-cique. La résolution de l’image de 5 méga-pixels et un débit de 16 frames par seconde(fps) permettent de détecter des objetsvolumineux ou plusieurs objets, le tout avec une connexion Gigabit-Ethernet. PourTorsten Zöller, European Marketing Com-munication Manager chez Cognex, « descaractéristiques qui donnent la capacité à

28 ACTUALITÉS Marchés

Le traitement non-industriel de l’image évolue : techniques médicales, sciences de la vie, sécurité, gestion du trafic ou encore cartographie sont autant de secteurs demandeurs de solutions nouvelles.Lors du salon Vision Messe Stuttgart, tenu du 9 au 11 novembre 2010, les nouveautés technologiquesse positionnaient sur ces axes de développement.

Par Guy FAGES


Les nouveaux débouchés tirent la croissance du traitement de l’image en Allemagne

Pour sa 23e édition, le salon Vision Stuttgart a élargi sa cible.

Avec des applications industrielles en net recul,le marché du traitement de l'image bénéficie,en Allemagne, d'une demande en hausse de 25 % dans les autres secteurs.

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PH49-28-33-02_Mise en page 1 22/12/10 10:30 Page28

ce système de Vision autarcique d’assurerdes applications qui étaient jusqu’ici réser-vées à des solutions basées sur PC, commela localisation de minuscules défauts debordure ou la lecture simultanée en tempsréel de produits palettisés en codes 1D ou 2D». Leutron Vision est également dans la mou-vance des systèmes de vision travaillant demanière autonome pour des tâches de trai-tement de l’image complexes, y comprisl’environnement de développement. Lasociété a présenté la caméra-PC CheckSightavec son processeur Intel Atom de 1,6 GHzde la « Embedded-Line » : un ensemble ca -méra-PC intégré dans un boîtier avec desinterfaces comme GigE, DVI-D pour moni-teurs, Audio- I/O, USB 2.0, I/O TTL et opto-couplés ainsi que RS 232. Sa conceptionmodulaire permet de concevoir un systèmeavec un choix de 26 capteurs d’image CCDet CMOS en résolution de VGA à 5 méga-pixels, en version couleur ou monochrome.« Cette caméra peut être utilisée pour destâches complexes d’inspection ou la sur-veillance du trafic » précise Erwin Herre, du service des ventes de Leutron Vision. MaxxVision a exposé sa caméra Smart USB2.0 sous DSP, système modulaire disposantd’un processeur Blackfin (600 MHz, 8 MoRAM) de résolution WVGA à 10 MPixels, de GPIO (General Purpose Inputs/Out-puts) et d’un logiciel de caméra pro-grammable. Les caméras Smart sontdisponibles en variante embarquéeavec des dimensions compactes(24x24 mm) ou complète en boîtieraluminium (29x29x29 mm). Des objec-

tifs peuvent être installés via des adapta-teurs C-Mount ou M12. Le nouveau nanomodèle de la caméraSmart VC6210 nano de Vision Componentsa été exposé pour la première fois. Avecune mémoire flash de 32 Mo et 128 Mo deDDRAM, il aurait, d’après son fabricant uneplace mémoire encore plus importante quetoutes les autres caméras VC. Par ailleurs,avec un DSP de 700 MHz et une puissancede calcul de 5 600 MIPS, il peut réaliser lestâches de traitement de l’image sans PCexterne. La prise de vue est assurée par uncapteur Global-Shutter-CMOS. Sont égale-ment prévues une interface Ethernet de100 Mo-Éthernet et en option une inter-face RS 232, en complément des SPS-I/Ostandard. L’an dernier, Basler Vision Technologies aprésenté une série de caméras matriciellesavec capteurs d’images CCD ; cette année,elle lance un nouveau venu dans la sérieACE avec capteur CMOS et résolution de 5 mégapixels (14 fps). « La caméra utilisedes algorithmes qui permettent d’amélio-rer la qualité de la couleur des images »confie Henning Tiarks, Chef Produits chezBasler.

Baumer a également adopté l’interfacestandard GigE avec Power over Ethernet.Avec la technologie Dual-GigE, Baumer faitdésormais un pas de plus en permettant laliaison de caméras à des capteurs rapides etavec un haut débit dans un réseau GigE.Cette nouvelle interface atteint la doublelargeur de bande de GigE et, avec 240 Mo/s,est en mesure d’exploiter des capteursQuad-Tap de Kodak. «Avec la caméra industrielleSXG, nous pro-posons des résolutions de 1 à 8 mégapixelset des débits jusqu’à 120 fps », in dique

Marchés ACTUALITÉs 29


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Jens Klattenhoff, chef des ventes et dumarketing de Baumer ; «en outre la sécu-rité est renforcée, car elle permet un fonc-tionnement fiable de la caméra même encas de panne de l’un des deux câbles Éther-net ». Pour l’analyse de processus rapides enrecherche et en industrie, le système Highs-peed-Video de Mikrotron, le MotionBlitzLTR1, offre la possibilité d’enregistrer direc-tement sur le disque dur des vidéos jusqu’à165 minutes grâce à une caméra ultrasen-sible de la série EoSens, avec une résolutiond’image complète de 1280 x 1024 pixels et506 fps. La fonction RoI (Region of Interest)intégrée permet des configurations varia-bles de champs d’image au niveau de lasituation, de la résolution et de la vitesse,à des fréquences de prises de vue jusqu’à30 000 fps. LTR1 est proposé comme sys-tème complet avec PC en rack 19 pouces,caméra CMOS compacte 1,3 mégapixels,framegrabber CameraLink, câbles et logi-ciel d’utilisation. « Avec un tel systèmevidéo, il est possible d’observer des turbu-lences dans des liquides ou des gaz, le com-portement des poussières fines dans le videou encore des processus dans le diagnosticmédical », affirme Jürgen Zimmermann,gérant de Mikrotron. Stemmer Imaging a exposé en premièremondiale la caméra linéaire 4-CCD LQ-200CL de JAI qui enregistre simultané-ment des données d’image dans les plagesde rouge, vert, bleu et proches infrarouge(NIR). « Parmi les caméras linéaires 4-CCDindustrielles du marché, elle travaille avecun bloc de prismes avec un revêtement desubstance dure dichromatique », affirmePeter Stiefenhöfer, chef du marketing chezStemmer Imaging. Les quatre capteurs CCDsont montés sur ce prisme op tique spécia-lement développé qui diffuse la lumièredans des canaux de rouge, vert, bleu etproche infrarouge (NIR). La caméra peutenregistrer au maximum 19 048 lignes parseconde. «Grâce à la technologie de blocprismatique, il n’est plus nécessaire de pro-céder au réglage du système qui étaitnécessaire avec des caméras tri-linéaires »,détaille P. Stiefenhöfer. En dehors des nouveautés technologiques,les applications non-industrielles, tout enayant permis d’amortir la chute de 2009,

devraient s’avérer pérennes et donc don-ner un volant de progression à toute unefilière.

Des exigences techniques qui varient avec les applications

«La part du chiffre d’affaires revenant auxapplications non industrielles a augmentéde manière importante ces cinq dernièresannées dans notre société, passant de 20 à 35 % », annonce Arndt Bake, directeurgénéral chez Basler Vision Technologies. Ildonne l’exemple des systèmes de transportintelligents, « de plus en plus utilisés dansle domaine de la circulation routière pourla gestion des infrastructures de circulationou l’identification des plaques d’immatri-culation ». Pour sa part, Henning Staerk,directeur des ventes et du marketing d’Allied Vision Technologies, constate unbesoin élevé notamment dans le domainede la technique médicale, des sciences et de la recherche : «des secteurs comme lasécurité ou encore le sport et le divertisse-ment, qui ont des exigences particulièresen termes d’applications multimédia inter- actives, sont autant d’autres exemples de marchés au fort taux de croissance »,ajoute-t-il. Les exigences techniques des systèmes non-industriels présentent des profils dif- fé rents : «dans le secteur industriel, lesconditions d’éclairage sont en général trèscon trôlées», détaille Arndt Bake, « alorsqu’au contraire, l’éclairage en extérieurpeut varier du tout au tout ». Gerhard Holst,directeur du département de recherche etdéveloppement de PCO, le sait par expé-rience : «par exemple pour les applicationsscientifiques, le comportement parfaite-ment linéaire de la caméra est primordial,alors que pour le tournage de films publi-citaires ou dans la nature, c’est la qualitéde l’image et de la couleur qui importe.D’où sur le salon Vision, la présentationd’une caméra qui relève ces deux défis ». Une autre qualité est requise pour les pro-duits destinés aux applications non-indus-trielles, «il s’agit de la longévité, de la résis-tance et de la disponibilité à long terme »,déclare Alexander Berg, directeur desventes et du marketing de Kappa opto -electronics. « C’est pourquoi nous misonsde plus en plus sur des produits indépen-

dants des composants externes, commenos propres microprogrammes de traite-ment des couleurs ».

Un besoin de résolution et débitaccrus, mais encore des défis techniques

Dans des secteurs comme l’énergie se trou-vent des exemples du potentiel de crois-sance, comme pour la commande de cen-trales solaires par exemple. La sociétécalifornienne eSolar utilise les caméras Gig- E-Vision de Allied Vision pour ses ins-tallations. En thermie solaire, les rayonssolaires sont orientés sur une cuve à l’aidede miroirs spéciaux pour produire de lavapeur, «nos caméras permettent à des milliers de miroirs de toujours être parfai-tement orientés vers le soleil pour refléterles rayons de manière optimale », expliqueHenning Staerk. Le médical fait également partie des poten-tiels importants, par exemple avec l’auto-matisation des analyses de laboratoire, enmicroscopie à super résolution, pour lesanalyses et dépistages ADN… «la techno-logie gigaéthernet va de plus en plus s’im-poser. La haute-définition combinée auxtechnologies de compression est en lignede mire », prédit Alexander Berg. Et même les chercheurs se penchent sur lesujet, à l’image de l’Institut de génie méca-nique de l’université Martin-Luther de Halle-Wittenberg qui étudie, à l’aide de proces-sus de mesure par image, des processusélémentaires comme le séchage par pul- vérisation de suspensions. Les collisions degouttes y sont par exemple enregistrées par des caméras de la société PCO à un débit d’environ 2500 images par se conde et une résolution de 1084 x 1488 pixel, puissont analysées. «Nous constatons pour des développements futurs qu’une réso-lution encore plus haute et des débitscroissants vont être nécessaires, et ce pourune dynamique intrascénique toujoursaussi élevée et un bruit de lecture bas »,explique Gerhard Holst. L’interface detransmission des données images for meactuellement un goulot d’étranglement.Pour G. Holst, la technologie CameraLinkest bien trop lente et un autre défi devraêtre relevé pour la prise en charge de données importantes. n

30 ACTUALITÉS Marchés



Les détecteurs pyroélectriques à largebande fonctionnant à température

ambiante jouent un rôle majeur dans larecherche et le développement des sourcestérahertz avancées. L’intérêt et les finan-cements accordés à ces sources ont aug-menté de façon significative au cours descinq dernières années, de même que l’in-térêt pour le développement des détec-teurs thermiques à large bande destinés àsoutenir la recherche.La partie térahertz du spectre électroma-gnétique (comprise entre les infrarougeslointains et les micro-ondes, soit entre 30 et 1 000 �m, ou entre 0,3 et 10 THz) cons -titue une bande de fréquence particuliè-rement intéressante. Les rayonnementstérahertz peuvent pénétrer des matériauxtels que le bois, le plastique ou le tissu. Ils sont également absorbés par l’eau outout matériau qui en contient, tel que lestissus humains. Contrairement aux rayonsX, les rayonnements térahertz présententdes caractéristiques non-ionisantes et ne sont par conséquent pas nuisibles (àpetites doses) pour l’être humain. Ils s’avè-rent donc particulièrement intéressantspour des applications telles que la fouillede sécurité des individus et des bagages,les tests non destructifs pratiqués sur lastructure des ailes d’avion, la détectionprécoce de tumeurs cancéreuses, les testsnon invasifs réalisés dans le domaine de la micro-électronique et la spectroscopie

NDLR : Cet article nous propose uneapproche du développement des sourceset capteurs térahertz, qui reflète l’avan-cement de l’industrie américaine. LaFrance n’est évidemment pas en reste surle sujet, avec de nombreux efforts entermes d’études comme de réalisations :nous tenons donc à vous préciser que,afin de vous proposer une vision pluscomplète de l’état de l’art, le déploie-ment du térahertz en Europe fera toutnaturellement l’objet d’un très prochainarticle dans Photoniques.

térahertz destinée à l’identification d’ex-plosifs.Plusieurs organismes publics encouragentaujourd’hui le développement et l’amé-lioration des sources et des capteurs derayonnement térahertz. L’US Air Force, la National Science Foundation (NSF ;Washington DC), le National Institute ofStandards and Technology (NIST ; Boulder,Colorado) ainsi que la Defence AdvancedResearch Projects Agency (DARPA ; Arling-ton, Virginie), pour n’en citer que quel -ques-uns, financent désormais un certainnombre de projets de recherche et d’in-novation mis en place par de petites entre-prises. Ces projets ont pour objectif d’en-courager l’industrie à prendre part à larecherche et au développement qui per-mettront ensuite d’obtenir des sourcesplus intenses et des capteurs plus sensiblespour de nombreuses applications.

Sources et capteurs térahertz

Les sources térahertz peuvent prendre différentes formes : thermiques (corpsnoirs), électriques (diodes Gunn et oscilla-teurs à ondes régressives) ou optiques/laser(lasers à cascade quantique, lasers à gazcarbonique ou systèmes de photomélangehétérodynes à onde entre tenue). Ces dif-férents systèmes offrent des puissances desortie continues ou pulsées comprises dansun éventail allant des nanowatts aux mil-liwatts et des nanojoules aux microjoules.Les capteurs térahertz peuvent eux aussiprendre différentes formes : dispositifsthermiques (cellules de Golay, microbolo-mètres ou détecteurs pyroélectriques) ouélectroniques (antennes à bande large oudiodes Schottky). Parmi ces dispositifs, les

Produits ACTUALITÉs 31


La sensibilité des détecteurs térahertz pyroélectriques à large bandene cesse de s’améliorer

Grâce à de récents développements dans le domaine des détecteurpyro électriques cristallins à film mince, à une électronique amélioréeet à un nouveau logiciel d’amplification à verrouillage par traitementnumérique du signal (DSP), il est désormais possible de réaliser desmesures de l’ordre de 50 nW dans le spectre infrarouge lointain correspondant à la bande de fréquence des térahertz (de 0,1 à 30 THz),avec une résolution de 2 nW.

Par Don DOOLEY

détecteurs thermiques, et plus particuliè-rement les détecteurs térahertz pyroélec-triques à large bande, ont bénéficié d’amé-liorations récentes importantes.La cellule de Golay constitue le détecteurtérahertz de référence depuis de nom-breuses années. Il s’agit également de l’éta-lon de mesure utilisé par les astronomeslors de leurs recherches dans la bande de fréquence des térahertz. Ces dispositifsoffrent des performances convenables sur tout le spectre térahertz (puissanceéquivalente au bruit, ou NEP, d’environ 1,2 × 10-10 W/(Hz)½). Bien que les cellules de Golay soient encore utilisées de nosjours, elles présentent certains défauts quiont poussé les chercheurs à se tourner vers les détecteurs pyroélectriques (Fig. 1).Parmi ces défauts, citons la taille de l’ali-mentation et du boîtier du détecteur, uneplage de puissance limitée (10 W maxi-mum, en règle générale), la présence obli-gatoire d’une fenêtre lors de l’utilisation,un temps de réponse lent (25 ms), unedégradation des signaux lorsque soumis àdes vibrations mécaniques et un prix rela-tivement élevé.Les microbolomètres sont sans conteste lesdétecteurs térahertz les plus sensibles(avec une NEP d’environ 2 × 10-12W/(Hz)½).Eux aussi présentent plusieurs défauts : ilsne sont utilisables qu’à la température del’hélium liquide, ce qui nécessite l’utilisa-tion d’un cryostat onéreux, ils ont une tailleconséquente (ces dispositifs ne sont abso-lument pas portables) et peuvent s’avérertrès chers. Pour des performances opti-males, le détecteur térahertz le plus appro-prié est le microbolomètre.


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Figure 3. Un nouveau revêtement ultra absor-bant est ici visible sur un détecteur térahertzpyroélectrique à film mince.

détection (5 mm de diamètre) qui entraî-neront une détectivité dix fois plus im por-tante. La taille des détecteurs joue un rôle important dans la bande de fréquencedes térahertz, en raison d’une capacitélimitée à concentrer les rayonnements àgrande longueur d’onde dans une petitezone (Fig. 2). Bien que l’absorption opti que des revête-ments traditionnels actuellement utiliséssur les détecteurs pyroélectriques soit parfaitement caractérisée de 0,2 à 15 m, iln’en va pas de même dans la bande de fréquence térahertz, qui se situe entre 30 et 3 000 m. Des avancées prometteusesont été réalisées dans le secteur des revê-tements pour les détecteurs pyroélec-triques, mais la mesure et l’étalonnage deleur absorption dans la bande de fréquen -ce térahertz reste problématique (Fig. 3).Le développement de l’électronique nu -mérique, des techniques de réduction du

Figure 1. Réponse spectrale relative d’un détecteur pyroélectrique par rapport à une cellule de Golay (avec l’autorisation de l’Université de Leeds).

De nouveaux radiomètres numériques à large bande, avec un logiciel LabViewfacile à utiliser et permettant de réaliserdes mesures de l’ordre de 50 nW avec unerésolution de 2 nW dans la bande de fré-quence allant de 30 à 3 THz, sont désormaisdisponibles.Les détecteurs pyroélectriques constituentdes sources de courant alternatif (C.A.)dont la puissance de sortie varie en fonc-tion de caractéristiques physiques du ma -tériau lorsque soumis à une source téra-hertz en mode de puissance modulée. Enfait, un contrôle serré de certains paramè-tres de fabrication des matériaux utiliséspermet d’augmenter la détectivité et, parconséquent, d’améliorer les performancesoptiques d’un détecteur pyroélectrique.De nouvelles techniques de traitementpermettent aujourd’hui l’utilisation dematériaux pyroélectriques innovants. Il y a quelques années, les détecteurs lesplus performants offraient une sensibi- lité au courant d’environ 1 A/W. Les nou-veaux matériaux permettent d’obtenirune sensibilité supérieure à 4 �A/W, ce quien traîne des performances inférieures à 1,0 × 10-10 W/(Hz)½ pour un amplificateuroptique à détecteur hybride.Le défi ne consiste pas seulement à pro-duire ces nouveaux matériaux : il faut éga-lement concevoi r de nouvelles méthodesde manipulation et de transfert de ceux-ciafin d’assurer leur protection lors du trai-tement. Au fur et à mesure que ces mé -thodes se développent, nous espérons produire des détecteurs à large zone de

Figure 2. Des détecteurs pyroélectriques àmatériaux ultra performants sont désormaisdisponibles dans le commerce.

Cependant, pour une utilisation quoti-dienne et des mesures de puissance etd’énergie de base, ce dispositif n’est pas dutout pratique.Bien que les détecteurs pyroélectriquessoient disponibles depuis quelque tempset qu’ils bénéficient de certains avantagesinhérents, parmi lesquels une utilisation à température ambiante, une petite taille et un prix modeste, ils ne constituent pasun choix privilégié pour les applicationstérahertz. L’une des raisons en est qu’undétecteur pyroélectrique hybride classiqueest loin d’afficher les performances d’unecellule de Golay en termes de NEP ou dedétectivité (D*). En outre, les détecteurspyroélectriques étaient jusqu’ici généra- lement proposés en tant que composantset devaient, pour fonctionner, être inté-grés à un circuit électronique. Heureuse-ment, ces dernières années, les choses ontchangé.

Des performances accrues pour les détecteurs pyroélectriques

Grâce à de récents développements dansle domaine du traitement des matériauxpyroélectriques et des matériaux de revê-tement absorbants, ainsi qu’à des avancéesen termes de bruit des circuits électroni -ques et à un nouveau logiciel à verrouillagepar traitement numérique du signal (DSP),les performances des détecteurs pyro élec-triques ont pu être améliorées et attei-gnent, voire dépassent désormais, cellesd’une cellule de Golay.


bruit par suréchantillonnage numériqueet d’un logiciel de verrouillage DSP puis-sant a permis de transformer les capteurspyro électriques analogiques en radiomè-tres à large bande haute performanceutiles pour la mesure de la bande de fré-quence térahertz. Ce qui était autrefoisune technique lourde (l’utilisation d’undétecteur pyroélectrique, d’un préampli-ficateur analogique, d’un amplificateur àverrouillage et d’un ha cheur optique pourcréer un système de mesure de térahertz)s’avère désormais beaucoup plus simple.Il suffit à présent d’utiliser un PC, un ha -cheur et un radiomètre pyroélectrique àlarge bande pour mesurer les flux d’éner-

gie rayonnante (des nW auxmW) ou l’éclairement énergé-tique (mW/cm²) (Fig. 4).

Il nous reste beaucoup à apprendre

Bien que les performances des détecteurstérahertz pyroélectriques à large bandeet des instruments associés ne cessentd’augmenter, nous avons encore beau-coup à apprendre, et de nouvelles amé-liorations ne manqueront pas d’y êtreapportées. La caractérisation spectrale etl’étalonnage dans la bande de fréquencecomprise entre 0,3 et 10 THz reste le défile plus complexe à relever à l’heure ac tuel -le. Malheureusement, le National Instituteof Standards and Technology (États-Unis)n’a pas encore mis en place de programmevisant à résoudre ce problème. Cependant,nous pouvons compter sur plusieurs par-tenaires motivés et désireux de nous aider

dans de nombreuses universités à traversle monde. Par ailleurs, plusieurs labora-toires de normalisation, tels que le Natio-nal Physical Laboratory (NPL) en Angleterreou le Physikalisch-Technische Bundesans-talt (PTB, ou Institut National de Métro- logie) en Allemagne, travaillent actuelle-ment sur ce projet. Étant donné que lemarché des sources, capteurs et systèmestérahertz va continuer à se développer aucours de la décennie à venir, on peut s’at-tendre à ce que les détecteurs pyroélec-triques à large bande destinés à la bandede fréquence térahertz subissent eux ausside nombreuses améliorations en termesde forme, de fonction et d’étalonnage. n

Produits ACTUALITÉs 33


CONTACT

Don DOOLEYDirecteur général de Gentec-EO USA,

5825 Jean Road, Lake Oswego, OR 97035

[email protected]

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Figure 4. Les systèmes radiométriques pyroélectriques à large bandeactuels ont été considérablement améliorés et intègrent désormais unlogiciel de verrouillage par traitement numérique du signal (DSP).


Au cœur des systèmes de surveillance et desécurité, des équipements médicaux, dessolutions télécom ou encore des instrumentsde mesure, l’optique photonique est aujour -d’hui une réalité industrielle qui représente

au niveau français environ 1000 entreprises, 50 000 em plois et10 milliards d’euros de chiffre d’affaires. L’AFOP – le SyndicatProfessionnel Optique et Photonique affiliée au GIFO et à laFIM, défend les intérêts de la filière.Le tissu industriel français en optique photonique est trèsvarié. Il est constitué d’unités dédiées au sein des grandsgroupes Défense ou Télécom, de start-up souvent portées par une dynamique régionale, mais aussi de PME et d’un petitnombre d’ETI (entreprises de taille intermédiaire). Notre tissuindustriel est comparable à celui de l’Allemagne, voire supé-rieur au niveau des grands groupes, en amélioration au niveaudes start-up mais plus faible pour les PME et les ETI avec lesmêmes difficultés de transmission de ces entreprises.La France se situe sur plusieurs thématiques au tout premierrang mondial mais il existe un décalage entre la force de notrerecherche académique en optique et une traduction insuffi-

sante de cet atout en termes économiques. C’est d’autant plusdommageable que le développement de la filière dépendraprincipalement de la capacité des acteurs existants à innover.Nous sommes aujourd’hui engagés avec les Assises del’Optique Photonique dans un effort de promotion auprès desautorités nationales pour faire prendre conscience du carac-tère stratégique de nos activités, déjà mieux reconnu par la Commission européenne. Celle-ci a classé la photoniquecomme une des cinq technologies clés pour la future compé-titivité de l’industrie européenne, au même titre que les maté-riaux avancés, les nanotechnologies, la micro-nanoélectro-nique et les biotechnologies. De cette reconnaissance, nousattendons la mise en œuvre d’actions concrètes et structu-rantes : le financement d’un appel à projets dédié à la photo-nique de l’Agence Nationale de la Recherche, le soutien à l’intégration et aux expérimentations systèmes dans le cadrede plateformes d’envergure nationale ou encore la poursuitedu financement des grands programmes de recherche natio-naux comme les grands lasers pour la physique (LaserMegaJoule, HIPer, ILE/ELI) ou les satellites d’observation de la terre (CNES, ESA). n

34 ACTUALITÉS 50 ans du laser

En tant que président de l’AFOP, quelle est votre vision industrielle de la filière optique photonique ?

À l’occasion des 50 ans du Laser, la revue Electroniques Mag a, dans son numéro 78, laissé laparole aux acteurs de la photonique. Cette tribune a mis en perspective un large panorama : nous

en retranscrivons ici le contenu.


Dès 1960 les physiciens ont réalisé que le laser était une source de lumière révolution-naire, qui rendait possibles des expériences

qui étaient inimaginables avant son invention. De nouveauxchamps d'investigation sur les propriétés ultimes de la lumièreet de son interaction avec la matière ont été ouverts. Le laserest ainsi à l'origine d'un extraordinaire renouveau de branchesentières de la physique, comme en témoignent les 17 physi-

ciens qui ont reçu le prix Nobel depuis 1960 pour leurs travauxfondamentaux concernant le laser et l’interaction matière-lumière.La spectroscopie a été un des premiers domaines d’applica-tion du laser. Grâce à la mise au point de lasers de longueurd'onde ajustable et de largeur spectrale de plus en plus fine,des gains impressionnants dans la précision des mesures spec-troscopiques ont été réalisés : par exemple, dans la spectro-scopie de l'atome d'hydrogène, si importante pour tester avecla plus grande précision possible les fondements de la phy-sique quantique, les précisions relatives sont passées en cin-quante ans de 10-8 à 10-14, et la fréquence de la transition1s-2s de l'hydrogène est de loin la quantité physique la mieuxdéterminée expérimentalement de nos jours. Ces progrès

Quelles sont les directions majeures de la recherche scientifique dans le domaine du laser ?

CONTACTMichel MARITON • Tél. : 01 64 54 13 [email protected]

Michel MARITON, Président de l’AFOP et PDG de la société HORIBA JOBIN YVON

Claude FABRE, Président de la SFO Société Françaised’Optique, professeur à l’Université Pierre et Marie Curie, chercheur au laboratoireKastler Brossel

Pôles de compétitivité, organisations nationales, industrie etrecherche : la filière anticipe le développement


dans la spectros copie ont stimulé des avancées importantesdans la compréhension toujours plus détaillée de la structurede la matière au niveau atomique, moléculaire ou solide.Les physiciens ont très vite tiré avantage du très fort éclaire-ment d'un faisceau laser : celui-ci peut en effet induire deseffets non-linéaires dans la matière qui étaient hors d'atteinteavec les sources optiques traditionnelles. De nombreux nou-veaux phénomènes optiques fascinants, comme les processusmultiphotoniques ou les miroirs à conjugaison de phase, ontété découverts, ouvrant une branche nouvelle de la physique,appelée optique non-linéaire, qui se développe à un rythmeextrêmement rapide.Au cours des décennies, des lasers aux impulsions de plus en plus courtes ont été mis au point. Des impulsions dans ledomaine de la femtoseconde, puis plus récemment de l'atto-seconde, sont utilisées pour étudier et orienter la dynamiqueultra-rapide de différents processus physiques au niveau desatomes, des molécules ou de la matière condensée. La pro-duction d'impulsions toujours plus brèves s'accompagne de lagénération de puissances instantanées toujours plus grandes,c'est-à-dire de champs électriques lumineux très intenses quibouleversent complètement la dynamique de la matière pen-dant son illumination. D'une manière plus générale, l'irradia-tion de la matière par un certain nombre de faisceaux laserque l'on peut ajuster très précisément en fréquence, durée etintensité permet de contrôler avec une extrême précision lesprocessus microscopiques qui s'y produisent, et de manièreultime l'état quantique précis dans lequel se trouve la matière.On peut par exemple créer de la sorte des ensembles ato-miques séparés spatialement, mais cependant intriqués, c'est-à-dire descriptibles uniquement par un état quantique global,donc non local. Cette interaction matière-lumière parfaite-ment maîtrisée permet de modifier non seulement la matière,

mais aussi la lumière. On peut par exemple produire desimpulsions lumineuses qui se propagent dans la matière à unevitesse extrêmement faible, de quelques dizaines de mètrespar seconde.Les progrès réalisés en optique non-linéaire ont à leur tourpermis de produire de nouveaux états quantiques de lalumière, sans équivalent classique, ainsi que des états quan-tiques intriqués lumière-matière. Ce nouveau domaine del’optique, appelé optique quantique, est extrêmement actif :on peut créer des photons uniques ou jumeaux, manipuler les fluctuations et les corrélations quantiques dans la lumière,ou réaliser des dispositifs de cryptographie parfaitementsécurisés.Enfin, l'illumination d'un atome conduit à des échangesd'énergie mais aussi d'impulsion. Un faisceau laser induit ainsides forces radiatives sur la matière, qui peuvent être ajustéesà volonté en contrôlant précisément les caractéristiques de l'ir-radiation. On peut ainsi ralentir, piéger et refroidir jusqu'aunano-Kelvin des ensembles d'atomes ou de molécules. Cedomaine de recherche a été extrêmement fructueux dans lesdernières décennies, et a conduit par exemple à la productionde gaz quantiques dégénérés comme les condensats de Bose-Einstein d'atomes dilués.Ce bref et non exhaustif tour d’horizon atteste de l'impactextraordinaire qu'a eu le laser sur les progrès de la physiquefondamentale. Les améliorations constantes des différentstypes de laser permettent d’envisager pour demain de nou-veaux progrès dans tous les domaines qui viennent d’être évoqués. n

50 ans du laser ACTUALITÉs 35


La filière nationale s’incarne dans la diversitéet l’excellence des laboratoires de recherche et des entreprises et son organisation sedécline à différents ni veaux. À l’échelle régio-nale, 7 structures sont particulièrement ac -

tives : les pôles de compétitivité – Alpha-Route des Lasers,Elopsys, Optitec PopSud – et les clusters – Anticipa, Opticsvalley,Optique Rhône-Alpes, Rhenaphotonics. Ils animent leurs communautés d’acteurs de la formation, de la recherche et del’industrie et soutiennent l’innovation et le développementéconomique sur les territoires. À l’échelle nationale, la SociétéFrançaise d’Optique assure la promotion du domaine commediscipline scientifique et vecteur d’innovation technologique

et le syndicat professionnel – AFOP – représente la professionet offre de nombreux services aux entreprises.En créant le Comité National d’Optique-Photonique en 2003,ces 9 structures ont fait le pari d’unir leurs efforts, de favoriserles complémentarités et de mutualiser des moyens pour contri-buer efficacement au développement de la filière optique-photonique nationale. Aujourd’hui, ce rôle donné au CNOPnous est envié par de nombreuses filières technologiques etindustrielles car le CNOP facilite la convergence des mesuresrégionales ou nationales de soutien à l’innovation pour mieuxservir la filière nationale.Parmi les actions menées en 2010 figurent le soutien au déve-loppement international des entreprises et la mise en valeurdes thèmes de R&D pour lesquels la France dispose d’atoutsindéniables. Ces actions, soutenues par la DATAR seront d’ailleurs largement débattues lors des Assises de l’OptiquePhoto nique le 26 octobre de 16 h à 18 h dans le cadre de

CONTACTClaude FABRE • Tel. : 01 44 27 73 [email protected]

Jean-Claude SIRIEYS, Président du CNOP Comité National d’Optique et Photonique

Comment s’organise la filière nationale d’optique/photonique en France et comment le CNOP accompagnera ce développement ?


Photon-Recherche-Industrie. Mais l’ambition du CNOP ne s’arrête pas là et je citerai trois axes stratégiques. D’une part, il s’agit d’œuvrer à une reconnaissance forte parles autorités publiques françaises de l’importance de l’opti -que-photonique qui, pour la Commission européenne, figureparmi les 5 technologies clés. D’autre part, les priorités fran-çaises doivent être entendues et prises en compte par les instances européennes, et pour cela nous devons tous nousmobiliser.

Enfin, les entreprises, les laboratoires de recherche et les éta-blissements de formation doivent trouver au sein des struc-tures qui animent la filière toujours plus de services pour leursdéveloppements et le CNOP jouera pleinement son rôle defédérateur national. n



L’innovation technologique est une nécessitépour le développement économique des paysdéveloppés dans le contexte de mondialisa-tion actuel. Ceux-ci doivent toujours avoir untemps d’avance par rapport aux puissances

émergentes pour mettre en œuvre de nouvelles idées d’avan-cées technologiques. Mais, plus encore, l’innovation dans lesusages est devenue le fer de lance des économies modernes.Organiser la rencontre entre les innovations d’usage et cellestechnologiques est un des enjeux d’aujour d’hui. Pour cela, desliaisons efficaces doivent être établies entre les structures derecherche de ces pays développés, souvent plus fortes, béné-ficiant d’un long historique, et leurs entreprises, positionnéesau cœur des marchés internationaux. C’est un des rôles essen-tiels des pôles et clusters créés dans les dernières années dansnotre pays, particulièrement les pôles de compétitivité label-lisés dans un grand nombre de domaines.L’exemple de la photonique, technologie diffusante et géné-rique, est, de ce point de vue, très instructif. L’importanced’une bonne connexion recherche-entreprises a suscité, avantmême les pôles de compétitivité, entre la fin des années 90 et le début des années 2000, la création de plusieurs pôlesoptiques régionaux. Ils sont maintenant au nombre de 7, cou-vrant les régions françaises les plus avancées dans le domainedes technologies de pointe. Trois d’entre eux ont été labellisésen 2005 pôles de compétitivité dans le domaine photonique :Pop-Sud en PACA, Ellopsis en Limousin et ALPhA-Route desLasers en Aquitaine. L’ensemble de ces 7 pôles s’est associé àdeux sociétés, la Société Française d’Optique (SFO, sociétésavante) et l’Association Française de la Photonique (AFOP,association de professionnels) pour former le Comité Nationald’Optique-Photonique (CNOP), présidé par le directeur géné- ral d’Opticsvalley, pôle optique d’Île-de-France, région dispo-sant du plus important potentiel national dans le domaine.Le rôle des pôles optiques en région est d’autant plus importantque l’optique est une très ancienne discipline, pour laquelle larecherche a de multiples aspects fondamentaux souvent éloi-gnés des applications industrielles. Les liaisons avec les entre-

prises, pourtant indispensables à la valorisation des lourds inves-tissements consentis en recherche, n’entrent donc pas naturel-lement dans la culture initiale des chercheurs du domaine,contrairement au cas de disciplines technologiques plus récentescomme l’électronique ou l’informatique. La découverte deslasers et celle des fibres optiques il y a une cinquantaine d’an-nées, a cependant positionné définitivement l’optique-photo-nique comme un des secteurs technologiques majeurs contri-buant à résoudre un grand nombre de problèmes sociétaux.La Commission européenne ne s’y est pas trompée et a classé la photonique parmi les 5 technologies clés du 21e siècle. Eneffet, aussi bien au niveau des problèmes liés aux énergies du futur qu’au niveau de la santé (cancers, problèmes liés à la vieillesse, en particulier) ou des objectifs fondamentaux d’en-vironnement, la photonique et plus spécifiquement les appli-cations des lasers vont jouer un rôle essentiel. Les pôles ont pour mission d’accélérer le développement de solutions sur cesgrands problèmes. L’objectif est de placer notre pays, qui esten pointe de la recherche mondiale dans le domaine, au pre-mier rang des entreprises innovantes du domaine, créant ainsides emplois à forte valeur ajoutée, difficilement délocalisables.Cette mission est d’autant plus fondamentale que l’État fran-çais tarde, pour des raisons liées à l‘historique du développe-ment de notre tissu industriel, à reconnaître la photoniquecomme une technologie centrale pour les futures avancées. Nosvoisins allemands ou anglais, en particulier, l’indiquent, parcontre, comme une première priorité de leurs gouvernements.Dans ce contexte, c’est le rôle des pôles, via le CNOP, d’en cou-rager l’État à une meilleure reconnaissance. Des Assises Natio -nales de la Photonique ont été organisées au cours du trimes-tre dernier. Elles permettront de définir des axes stratégiquesnationaux pour les transferts de technologies des prochainesannées. Ses résultats seront diffusés en octobre prochain. Uneaction est également entreprise pour qu’un programmePhotonique, non encore clairement défini, soit créé dans lecadre de la nouvelle programmation de l’ANR pour 2011.Au niveau régional, les missions des pôles régionaux optiquesou pôles de compétitivité sont basées sur trois éléments fondamentaux : formation, recherche, transfert de technologies.Elles sont diverses. Il s’agit tout d’abord de rassembler une communauté de chercheurs, industriels des PME et des GrandsGroupes de la photonique qui se connaissent peu et n’ont pas

Quel est le rôle des pôles de compétitivité et des pôles optiques régionaux ?

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CONTACTJean-Claude SIRIEYS • Tél. : 01 69 31 75 [email protected]

André DUCASSE, Président du pôle de compétitivité Routedes Lasers, en Aquitaine


l’habitude de travailler ensemble. Il faut aussi créer des basessolides pour asseoir des projets d’innovation technologiquesoit répondant à des innovations d’usage ou des probléma-tiques sociétales, soit anticipant des innovations de rupture. Enformation tout d’abord, le pôle Route des Lasers, par exemple,a développé une structure de formation continue, PYLA, pourdonner au pays les techniciens et ingénieurs du meilleur niveauinternational nécessaires pour le développement technolo-gique du secteur industriel. Route des Lasers a égalementpoussé, en formation initiale, la promotion de deux domainesnouveaux transdisciplinaires : optique et biologie, et optiqueet informatique, via un grand projet de création d’une grandeantenne de l’Institut d’Optique Graduate School de Palaiseauà Bordeaux. Cette antenne sera également l’occasion, dès jan-vier 2011, de la création d’un nouveau laboratoire de recher -che haut niveau sur les mêmes thèmes.Pour le transfert de transfert de technologie, les différentspôles ont tous contribué à l’émergence de projets collabora-tifs entre laboratoires de recherche académiques et entre-prises, et à la soumission de ces projets aux instances de finan-cement territoriales (Conseils régionaux…) ou d’État (FUI,OSEO, ANR...). À cette fin, des plateformes de collaborationentre ces acteurs de cultures différentes, soutenues par des services d’ingénierie financière et technique, ont été dévelop-pées. La Route des Lasers, par exemple, a créé un CentreTechnologique ALPhANOV original sur le domaine. Celui-ci,outre sa participation concrète aux projets collaboratifs, aideefficacement à la création d’entreprises sur la région (9 entre-prises ou antennes d’entreprises se sont installées en Aquitaine

en 2009). Il effectue des prestations pour les PMI ou les GrandsGroupes pour faciliter leur accès à de nouvelles technologieset les aider à pénétrer de nouveaux marchés applicatifs, et ainsicontribuer à leur croissance, plus particulièrement celle de cesPMI. Il travaille lui-même, en relation avec les laboratoires derecherche, sur le développement de nouvelles idées.Enfin, l’une des missions des pôles est aussi de faciliter les col-laborations transdisciplinaires. En effet, dans les systèmes opti -ques, l’innovation est, le plus souvent, apportée par l’élémentphotonique. Mais ce cœur innovant est d’autant plus efficacequ’il est associé à des matériaux évolués, des électroniques per-formantes et fiables, des interfaces hommes-machines convi-viales et naturelles, des logiciels algorithmiques sophistiqués et des mécaniques astucieuses et robustes. L’utilisateur d’uniPhone, le consommateur d’électricité photovoltaïque, lepatient dont on soigne les dents ou l’œil, l’industriel qui réa-lise des micro marquages ou fabrique des micro objets, le designer qui fait sa pièce de démonstration en prototypagerapide jusqu’aux plus éminents chercheurs qui travaillent à laproton thérapie ou à la fusion inertielle, nul ne doute aujour -d’hui que la photonique est au cœur de notre quotidien.Les pôles optiques, éléments fondamentaux du développe-ment de nouvelles solutions technologiques à des problèmesessentiels pour le futur, sont, de plus en plus, des lieux de ren-contre entre entrepreneurs de différentes cultures. n



L’application majeure des lasers dans la bio-photonique est celle de la cytométrie en flux,technique qui permet le comptage et le tri decellules. Dans cette technique, la fluorescencede fluorophores attachés à la cellule cible etexcités par une émission laser ainsi que la dif-

fusion de la cellule sont analysées. La cytométrie en flux sedéveloppe non seulement dans le secteur de l’hématologie etde l’immunologie mais aussi dans des domaines aussi variésque l’agroalimentaire, la pharmaceutique ou la cosmétique. La mise sur le marché de cytomètres plus compacts et moinschers permet une accélération du développement de cettetechnologie et a précipité la transition des lasers à gaz auxlasers à solides pompés par diode. Ces derniers sont aujourd’huide plus en plus concurrencés par les diodes qui couvrent main-tenant une bonne partie du spectre (de 375 nm à 488 nm avec les diodes GaN et au-delà de 635 nm avec les diodes enInGaAlP). La couverture spectrale des diodes GaN va encores’étendre pour atteindre les longueurs d’onde du vert (520 nm).

Une autre tendance forte du marché de la biophotonique estl’utilisation d’un plus grand nombre de fluorophores et de plusen plus l’utilisation simultanée de fluorophores. Les nouveauxfluorophores comme les protéines fruitées nécessitent une lon-gueur d’excitation dans le jaune-orange, zone malheureuse-ment non couverte par les diodes. Les tandems de fluorophoresnécessitent quant à eux une meilleure précision de la longueurd’onde d’excitation et donc souvent des longueurs d’onde nou-velles, intercalées entre les longueurs d’onde historiques de la biotechnologie. Pour bien répondre aux besoins de la bio-photonique, il faudrait couvrir l’ensemble du spectre visibleavec une maille de 10nm.La dernière tendance remarquable du marché est le besoind’accélération de certaines mesures et c’est rendu possible parla parallélisation : par exemple, l’introduction de la vidéo dansla microscopie confocale pousse à travailler ligne par ligne aulieu de point à point et le séquençage de l’ADN se fait sur deséchantillons de plus grande taille. La conséquence sur les lasersest le besoin de plus en plus grandes puissances, au-delà de 100 mW et même jusqu’à 1W.Oxxius est un acteur de ces évolutions en introduisant cetteannée une nouvelle plateforme à diode, LaserBoxx, compatible

Pouvez-vous nous parler des applications et tendances du marché de la biophotonique ?

CONTACTAndré DUCASSE • Tél. : 05 57 57 84 [email protected]

Thierry GEORGES, PDG de OXXIUS


avec toutes les diodes visibles, en développant de nouvelles lon-gueurs d’onde comme le SLIM-553, laser pompé par diode émet-tant à 553 nm et en étant présent dans l’augmentation des puis-sances (par exemple le SLIM-561 est disponible à 300 mW). Leprochain challenge est de compléter la gamme de longueurd’onde dans le jaune-orange de la plateforme à diode.

Échantillons de lasers pompés par diode (SLIM) à gauche et demodules à diode (LaserBoxx) à droite. n



Amplitude Systemes développe et produit deslasers femtoseconde et picoseconde. Ces lasers émettent des impulsions lumineusesde très courte durée (1 femtoseconde = 1 mil-lio nième de milliardième de seconde). Ils donnent accès à une très forte intensité

lumineuse : un laser de la taille d'une boîte à chaussure émetpendant un court instant une puissance optique supérieure à celle d'une centrale nucléaire.Les applications industrielles des lasers ultrabrefs sont identi-fiées depuis plusieurs années mais leur mise en œuvre dans l'in-dustrie est plus récente, et connaît actuellement un dévelop- pement rapide, lié au récent progrès des technologies laser. Ces applications touchent des domaines aussi variés que l’ima-gerie cellulaire, la chirurgie de l’œil, l’industrie du semi-conduc-teur, les cellules photovoltaïques, l’industrie pharmaceutique.Le déploiement dans l’industrie d’un nouveau procédé laserultrabref dépend de deux critères simples :– La faisabilité technique du procédé est-elle démontrée ?

Dans le cas des lasers ultrabrefs, la réponse positive est connuepour de nombreuses applications depuis le milieu des années1990 (micro-usinage, imagerie cellulaire...). La recherche scientifique et industrielle est par ailleurs trèsactive, et de nouvelles applications sont régulièrement validées(nano-technologies, photovoltaique...).– La rentabilité économique est-elle validée ?Cette question est essentielle à l’adoption technologique par lemarché, et doit être étudiée au cas par cas. Dans la plupart descas, la question se rapporte à une notion de productivité indus-trielle et dépend de la puissance moyenne de la source laser. Dans le cas de la chirurgie de l’œil, la procédure est de courtedurée, et une source laser de faible puissance convient. Dans cer-taines applications de l’industrie automobile (perçage d’injec-teurs par exemple), la faisabilité technique est démontrée maisl’intégration industrielle est plus récente, et liée notamment à la disponibilité récente de sources laser de forte puissance. n

Quelles sont les tendances du marché industriel du laser ?

2010 : Le laser a 50 ans quand QUANTEL fêteses 40 ans !!Créé en 1970, Quantel a vécu l’aventure dulaser comme un pionnier. Spécialiste du laser à solide impulsionnel,

acteur innovant sur le marché scientifique, Quantel s’est diver-sifié à partir de 1993 sur les marchés médicaux de l’ophtalmo-logie, puis de la dermatologie. La création d’un pôle « lasers à fibre » à Lannion et l’acquisitiond’un spécialiste des diodes hautes puissance (Nuvonix Europe,anciennement Thales Diodes) ont permis de pénétrer le mar-ché industriel.En 1998, l’achat de Big Sky Laser Technologies (aujourd’huiQuantel USA) aux États-Unis a fait de Quantel un acteur incon-tournable sur le premier marché mondial du laser.Pour les années à venir, la politique de développement de nou-

veaux produits adaptés aux applications émergentes va sepoursuivre. Les acquis technologiques du groupe lui permet-tent d’être partenaire de programmes ambitieux avec, entreautres, la NASA, l’ESA ou le CEA.Depuis sa création, Quantel est une société tournée vers lemarché international avec environ 80 % de ses ventes à l’ex-portation. Le groupe est implanté en France, aux États-Unis,en Allemagne et dispose de bureaux de vente en Asie et auBrésil. Cette couverture commerciale mondiale va continuer àcroître avec la création de bureaux commerciaux aux États-Unis sur la côte Est et en Californie, et avec une présence plusimportante en Chine et en Inde.La recette du succès de Quantel (près de 15 % de croissancemoyenne annuelle depuis 1995) ? Accompagnement de nosclients, innovation technologique et présence internationale.Notre volonté est de continuer sur cette voie. n

Quelles sont les ambitions et la stratégie du développement du 1er groupe industriel français ?

CONTACTThierry GEORGES • Tél. : 02 96 48 70 [email protected]

CONTACTEric MOTTAY • Tél. : 05 56 46 40 [email protected]

CONTACTPhilippe AUBOURG • Tél. : 01 69 29 17 [email protected]

Eric MOTTAY, PDG de Amplitude Systemes à Bordeaux

Philippe AUBOURG, Directeur commercial de QUANTEL, vice-président AFOP et président entrant de la SFO




Près d’une soixantaine d’experts ont œuvré en 2010 à l’initiative du CNRS & INSIS, pouraider au recensement et à la promotion de la photonique en tant que discipline « Photo -nique et Horizons ». Ce travail d’identi fication

thématique et communautaire renseigne environ 150 labora-toires sur la scène nationale, impliqués dans les grands thèmesque sont l’Imagerie et la Mesure Optique, les Matériaux pourl’Optique, la Génération, le Contrôle et la Détection de Lumière,le Trans port et Trai tement de l’Information.

M. Claude AMRA, Directeur adjoint scientifique à l’Institut des Sciences de l’Industrie et des Systèmes (INSIS) du CNRS

Quel sera le rôle du CNRS au sein de la filière optique/photonique en France, ainsi que dans le programme photonique de l’ANR ?

CONTACTClaude AMRA • Tél. : 01 44 96 53 [email protected]

CONTACTClaude AMRA • Tél. : 01 44 96 53 [email protected]

En matière de formation professionnelle, laspécialisation commence dès les premièresannées d’études supérieures avec 8 BTS spécia-lisés en photonique sur toute la France et des

IUT MP avec option. Les formations de licence ou de master nesont pas si nombreuses en termes de mention ou de spécialité,et sont le plus souvent des parcours. Des doctorats s’appuient sur des laboratoires en photonique présents sur toute la Franceen lien avec les pôles de compétitivité et les pôles d’optique. Quelques écoles d’ingénieurs proposent une formation dansle domaine en 3 ans (on peut citer l’Enssat (concours MinesPont INT Télécom), l’Institut d’Optique (concours centrale),Polytech Paris Sud (Archimède)). Cependant, des options liéesà la photonique sont proposées dans d’autres écoles. À l’occasion du cinquantenaire de l’invention du laser, diversesactions plus spécifiquement destinées à la formation des jeunessont proposées sur toute la France :• Les établissements de formation ouvrent leurs portes (Cen traleMarseille, Université de Lille 1…), organisent démonstrations(fontaines lumineuses présentées par l’IPR de l’UR1, le Labo -ratoire de Physique des Lasers de Villetaneuse, tir laser entrel'université Saint-Charles et Notre-Dame de la Garde à Marseil -le…) et cycles de conférences (Foton-Enssat, Institut d’optique,UTL Essonne…) pour les étudiants et les professionnels. • L’UdPPC (Union des professeurs de physique chimie) s’associesur toute la France (Bordeaux, Lannion, Lille, Lyon…) à l’anni-versaire des 50 ans du laser (50ansdulaser.fr/actualite.php?n=20).• Les Olympiades de physique 2010 (organisées par la SFP etl’UdPPC) ont cette année pour thème les lasers.

• Les scientifiques (chercheurs, enseignants-chercheurs, ingé-nieurs, techniciens, doctorants) vont à la rencontre ou accueil-lent au sein de leur structure des élèves ou des classes pour leurparler de leurs recherches et de leurs métiers : défi scientifique,fête de la science, rencontres avec des prix Nobel à l’occasiondes 50 ans du laser dans la ville de lumière, « À la découverte dela recherche » par le rectorat de Rennes, Physifolies, la semainedu laser en Aquitaine… • Les industriels travaillant avec et sur le laser ouvrent leursportes et participent aux actions de médiation scientifique(expositions, conférence grand public, fête de la science).N’oublions pas les éditions spéciales consacrées au laser(CNRS, Sciences Ouest…), les outils pédagogiques conçus àcette occasion : – Scientibus de Limoges : www.scientibus.fr, – valises d’expérimentations à destination des pédagogues etanimateurs scientifiques comme celles proposées par l’ABRET :www.abret.asso.fr/index.php/laser/laser/), – les plaquettes (celles de la SFO, du CEA), – des films pour le grand public : les 50 ans du laser d’HervéColombani produit par le CNRS images : videotheque.cnrs.fr/index.php?urlaction=doc&id_doc=2226,– des sites web de ressources : http://hal-sfo.ccsd.cnrs.fr/,www.cea.fr/jeunes/themes/la_defense/le_laser_un_concen-tre_de_lumiere,www.abret.asso.fr/50ansdulaser/pages_web/page_titre.html

Cette liste n’est évidemment pas exhaustive. Nous vous invitonsà consulter le site national www.50ansdulaser.fr consacré à cetteannée anniversaire. n

Quelles sont les actions en direction de la formation des jeunes dans le domaine de la photoniqueen général et du laser en particulier ?

La photonique s’inscrit ainsi dans les priorités de la SNRI, en particulier pour la Santé, l’Environnement et les TIC. Le CNRS poursuivra ses actions de soutien à l’ensemble des cher-cheurs, enseignants-chercheurs et ingénieurs des laboratoireslabellisés, tout en les inscrivant dans le contexte du grandemprunt et en synergie avec les autres organismes et agencesdont l’ANR et l’AERES. Une réflexion est en cours avec l’Europe, sur la base de l’exper-tise réalisée (« Photonique et Horizons »). n

« Photonique et Horizons » téléchargeable sur :www.cnrs.fr/insis/recherche/photonique-et-horizons.htm

M. Pascal BESNARD, Enseignant chercheur, directeur adjoint del’École Nationale Supérieure des SciencesAppliquées et de Technologie (Enssat),chercheur au laboratoire CNRS Foton


www.edit ion-sc iences .com

La nouvelle collection « UNE INTRODUCTION À ... », dirigée par Michèle Leduc et Michel Le Bellac, se propose de faire connaître à un large public les avancées les plus récentes de la science.

CollectionUNE INTRODUCTION À...Les ouvrages sont rédigés sous une forme simple et pédagogique par les meilleurs experts français.

Nicolaas Bloembergen naît le 11 mars 1920, à Dordrecht, laville la plus ancienne de Hollande, aux Pays-Bas. Son grand-

père maternel est docteur en physique, et proviseur de lycée. Samère Sophia Maria Quint est professeur de français, mais ellen’exerce pas et se consacre à l’éducation de ses six enfants. Sonpère Auke est ingénieur chimiste, et son travail pour une com-pagnie produisant des fertilisants assure des revenus confortablesà la maisonnée. Pour autant, le train de vie de la famille, sousla férule de Sophia Maria, reste d’une stricte modestie – com-me souvent alors dans les provinces néerlandaises d’obédienceprotestante.

Premiers pas en science

Quelques années plus tard, les Bloembergen déménagent pourBilthoven, dans la banlieue résidentielle de Utrecht. À 12 ans,Nicolaas entre au lycée municipal de Utrecht, une école latinefondée en 1474, où l’enseignement est prestigieux. Les profes-seurs ont, pour la plupart, un doctorat. Le programme est char-gé et ambitieux : latin, grec, français, allemand, anglais, néer-landais, histoire et mathématiques… En fin de cursus il découvrela physique et la chimie, qu’on lui enseigne avec talent. Il est sur-tout frappé par l’étonnante efficacité des abstraites mathéma-tiques à décrire les phénomènes. C’est le déclic ; il se passionnepour les sciences. Et, probablement par goût du challenge, ils’oriente vers la matière qu’il considérera toujours comme la plus difficile : la physique. Si l’éducation et la formation intel-lectuelle restent les activités prioritaires, chez les Bloembergen,il y a aussi une règle intransgressible : certaines heures du jour sont dédiées aux jeux entre frères et sœurs, d’autres au sport. Nicolaas en pratique de nombreux, surtout sur l’eau, et parti-cipe aux tournois de hockey sur gazon. À 18 ans, c’est un jeune homme svelte, équilibré et éveillé quiintègre l’Universiteit Utrecht.

Avec son binôme J.C. Kluyver, il convainc son professeur de physique L.S. Ornstein [1880-1941] de les dispenser d’une par-tie des travaux pratiques pour assister G.A.W. Rutgers dans sestravaux de thèse. Premier contact avec un monde où il est à sonaise ; première publication scientifique… Puis c’est la guerre, les Pays-Bas sont occupés en mai 1940. Lerégime hitlérien change tous les repères. Le professeur Ornsteinest démis de ses fonctions en 1941. La vie à Utrecht devient doublement précaire ; le rationnement s’ajoute à l’insécurité.Néanmoins, Bloembergen s’adapte et persévère : il étudie seul,fréquente assidûment les bibliothèques, s’implique dans la pré-paration de séminaires… Malgré le désastre ambiant, la pres-tigieuse université a conservé quelques pépites : Nicolaas parvient ainsi à passer quelques heures en laboratoire sur desexpériences pointues de photodétection, et il suit en 1942 le fameux cours de mécanique statistique de L. Rosenfeld [1904-1974]. Il décroche sa maîtrise en 1943, juste avant que l’universiténe soit interdite et fermée.Les années qui suivent sont particulièrement sombres : le régi-me nazi se durcit, et les Bloembergen se barricadent chez eux.Auke et Sophia Maria mettent toute leur énergie à préserver lacellule familiale, pourtant les privations sont éprouvantes.Pour tromper la faim, Nicolaas se remplit l’estomac de bulbesde tulipe ; pour tromper l’ennui, il dévore Quantum Theorie desElektrons und der Strahlung de Kramer à la vilaine lueur d’unelampe-tempête.

Départ pour les États-Unis

En 1945 la guerre s’achève enfin, la vie peut reprendre son cours, presque normalement. Bloembergen souhaite passer undoctorat mais l’Europe, dévastée, n’offre aucune possibilité. Ilenvoie donc son dossier aux États-Unis, et est admis à la pres-tigieuse Harvard University.

OPTICIENS CÉLÈBRES 41


Principales dates

11 mars 1920Naissance à Dordrecht (Pays-Bas)1948 Doctorat de physique

à Leiden et Harvard1956 Concept du maser

à trois niveaux1961 Invention de l’optique

non linéaire1974 National Medal of Science1980 University Professor

Gerhard Gade à Harvard1981 Prix Nobel de physique

Nicolaas BloembergenPhysicien américain d’origine néerlandaise,

prix Nobel de Physique, professeur à la prestigieuseHarvard University, Nicolaas Bloembergen est une référenceincontournable pour ceux qui travaillent en optique nonlinéaire et sur les processus multiphotoniques. On lui doit enparticulier d’avoir élaboré dès 1961 les bases théoriques decette branche de l’optique. Il invente également le maser àtrois niveaux, dont le concept est précurseur de la physique deslasers.Aujourd’hui, même si ses apparitions se font rares, ce vénérablede 90 ans répond encore volontiers aux interviews et racontecomme personne la saga des lasers.

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Reste à régler les détails pratiques – ce qui, par ces temps encoretroubles, est une véritable gageure. Son père finance le voya-ge, mais seul le gouvernement hollandais a autorité pour déli-vrer un permis de change des florins en dollars. Les délais s’al-longent…Enfin, Nicolaas débarque à Harvard. On est en février 1946. Sixsemaines plus tôt, dans les laboratoires de l’université, E. Purcell[1912-1997] et ses étudiants Torrey et Pound ont détecté des ef-fets de résonance magnétique nucléaire (RMN) dans la cire de paraffine. Mais lorsque Bloembergen se présente au bureau dePurcell, toute l’équipe est totalement absorbée par l’écriture d’un volume sur les techniques micro-ondes. C’est un formidableconcours de circonstances : Purcell, séduit par le par cours du jeu-ne homme, lui confie la mise au point du premier système RMN.Pour compléter sa formation théorique, Nicolaas a la chance de suivre les cours de J. Schwinger [1918-1994], J.H. Van Vleck[1899-1980] ou encore E.C. Kemble [1889-1984]. Son talent expérimental fait le reste. S’ensuit une moisson extraordinai-rement riche de résultats dans un domaine encore inexploré,qu’ils réunissent dans l’un des papiers les plus cités en physique,le fameux BPP (pour N. Bloembergen, E.M. Purcell et R.V. Pound)paru dans les Physical Review de 1948.Ces premiers travaux influencent fortement Bloembergen et définissent la colonne vertébrale de ses recherches qui, plus tard, évolueront naturellement vers l’électronique quantique etl’optique non linéaire.En 1947, Bloembergen accepte l’invitation du professeur C.J. Gorter, alors en visite à Harvard, pour le Kamerlingh Onnes Laboratorium de Leiden. Il quitte donc les États-Unis pour lesPays-Bas, travaille deux années sur l’étude du spin nucléaire, etsoutient en 1948 sa thèse de doctorat sur la relaxation magné-tique nucléaire à l’Universiteit Leiden. L’été de cette année, il rencontre Huberta Deliana Brink, survivante des camps deconcentration japonais en Indonésie. C’est une jeune fille dé-terminée et énergique, qui se destine à la médecine – mais biensûr l’histoire sera tout autre. Lorsqu’il décroche un poste de junior fellow à Harvard et s’embarque en 1949 pour les États-Unis, elle est sur le bateau suivant… Elle l’épouse en 1950, et de-

vient pour lui une source de conseils éclairés et un soutien in-défectible. Le couple s’installe aux États-Unis : ils ont trois en-fants, Antonia, Brink et Juliana (dont aucun ne fait de science !),et deviennent Américains en 1958.

La spectroscopie laser

Nicolaas Bloembergen se lance dans une carrière d’enseignantà Harvard. Il est nommé professeur associé de physique appli-quée en 1951 ; puis professeur Gordon McKay en 1957 ; ensui-te professeur Rumford en 1974. En 1980, c’est le sommet : il ac-cède au grade de University Professor Gerhard Gade, l’un destitres les plus pres tigieux de la célèbre université.Il mène en parallèle une activité de chercheur particulièrementféconde, dans un environnement stimulant et créatif. Après uncourt passage sur le cyclotron de Harvard au début des années1950, il décide de se consacrer aux expériences à taille humai-ne, qui se font avec un nombre réduit de chercheurs, et dans lesquelles il se sent à son aise. Il poursuit d’abord ses travaux sur la RMN et déniche de nouvelles pépites, telles que le maserà trois niveaux dont il invente le concept en 1956. Bien que ce système soit un précurseur naturel des lasers et qu’il le sache,Bloembergen ne se sent pas légitime en optique et ne franchitpas le pas… Toutefois l’intérêt de ce nouvel outil, une fois mis au point par T.H. Maiman [1927-2007] et d’autres, ne luiéchappe pas : dès 1961, il oriente son groupe vers l’étude dephéno mènes optiques rendus acces sibles par les rayonne-ments intenses et cohérents, tels que la spectroscopie laser quipermet des observations à haute résolution de la structure ato-mique. Il fait ainsi œuvre de pionnier dans un domaine nova-teur et extraordinairement fécond qui deviendra l’opti que nonlinéaire. Ses travaux lui valent de partager le prix Nobel de physique en 1981 avec A.L. Schawlow [1921–1999] et K.M.B. Siegbahn [1918-2007].Ses thèmes de recherche attirent de nombreux étudiants (il a travaillé avec plus d’une centaine de doctorants et post-docto-rants), ce qui contribue à maintenir une effervescence intellec-tuelle et galvanise sa créativité.

42


OPTICIENS CÉLÈBRES

Figure 1. Conversion de fré-quences optiques par un pro-cessus non linéaire.

Figure 2. N. Bloembergen estun des pères fondateurs del'optique non linéaire.

© Institu

t d'Optique Graduate S

chool

1 2


Le tour du monde

Nicolaas Bloembergen et sa femme partagent le même goût pour les voyages, et s’absentent volontiers de Harvard pour despériodes plus ou moins longues. Ils vivront à Paris en 1957 (pro-fesseur invité à l’École normale supérieure) et 1980 (professeurinvité au Collège de France) ; à Berkeley en Californie en 1964 ;à Leiden aux Pays-Bas en 1973 (professeur invité Lorentz et cher-cheur visiteur aux Philips Research Laboratories) ; au Bengladoreen Inde en 1979 (professeur invité Raman) ; à Garching, près deMunich en Allemagne en 1980 (chercheur senior Von Humboldtà l’Institut für Quantum Optik). Ils iront à de nom breuses repri -ses à Caltech en Californie, à la Fermi Scuola Nationale Superio-re de Pise en Italie, ainsi qu’à la München Universität en Allema -gne. Ils passeront quelques mois en Chine et en Union Sovié tiquedans les années 1980...Bloembergen participe régulièrement aux écoles d’été et confé-rences internationales. Il y noue des liens qu’il entretient avecsoin. Il s’implique également avec plaisir dans des organisationsindustrielles et gouvernementales, qui lui permettent de garderun contact avec le monde « réel » et les contraintes des projetsapplicatifs.

Les honneurs

Tout au long de sa carrière, son dynamisme et sa créativité nefaiblissent pas. Il est élu membre de pratiquement toutes les so-ciétés savantes et professeur honoraire d’un grand nombre d’uni-versités. En juin 1990 Bloembergen prend sa retraite de Harvard, aprèsavoir reçu les récompenses les plus prestigieuses, parmi lesquellesle Oliver E. Buckley Prize de l’American Physical Society en 1958,la Stuart Ballantine Medal du Franklin Institute en 1961, la National Medal of Science des mains du Président des États-Unisen 1974 pour ses travaux fondateurs en RMN, la Frederic Ives Medal de l’Optical Society of America en 1979, et la Medal ofHonor de la société IEEE en 1983.Ces distinctions n’entament pas la profonde modestie et l’en-thousiasme véritablement juvénile de Bloembergen qui, tout au long de sa carrière, a su conserver intacte sa vocation d’en-seignant et rester accessible pour ses étudiants. n

OPTICIENS CÉLÈBRES 43


Riad [email protected]

Références[1] Nobel Lectures, Physics 1981-1990, Editor-in-Charge ToreFrängsmyr, Editor Gösta Ekspång, World Scientific Publishing Co.,Singapore (1993).

[2] Nicolaas Bloembergen, an oral history conducted in 1995 byAndrew Goldstein, IEEE History Center, New Brunswick, NJ, USA.

LA

REVUE

DES

MATÉRIAUX

INDUSTRIELS

www.mattech-journal.org

MMaattéérriiaauuxx && TTeecchhnniiqquueessconstitue un lien d'in-formation et de com-munication entre letravail scientifique et laproduction industrielle.

Cette revue rend compte, sous la formed’articles scientifiques et de pagesd’actualités, des recherches et des progrèsactuels dans le domaine des matériaux.Tous les matériaux sont concernés : desmétaux et alliages aux nanotechnologies enpassant par les plastiques, les élastomères,les matériaux composites, les verres ou lescéramiques.

Venez visiter le site web de la revueMMaattéérriiaauuxx && TTeecchhnniiqquueess et :

IInnssccrriivveezz--vvoouuss àà ll’’aalleerrttee ee--mmaaiill

SSoouummeetttteezz vvooss aarrttiicclleess

AAbboonnnneezz--vvoouuss àà llaa rreevvuuee

Volume98N°2 2010

ISSN 0032-6895

&MatériauxTechniques


I l existe une grande diversité de sources laser, en termes parexemple de puissance, de longueur d’onde d’émission, mais

aussi en termes de taille. Les dimensions des sources laser s’éten-dent sur un intervalle de plus de cinq ordres de grandeur, depuisl’immense laser MégaJoule à Bordeaux jusqu’aux lasers rubansminiatures en semiconducteur qui équipent nos lecteurs DVD.Les plus petits lasers commercialisés à ce jour sont des lasersentièrement semiconducteurs à cavité verticale (VCSELs), enforme de micropiliers formés d’une cavité de 10 µm de diamè-tre enfermée par deux miroirs de Bragg de 10 µm de haut.Devant un tel facteur d’échelle spatiale, se pose la question desavoir si l’on peut comprendre le fonctionnement de toutes cessources à partir d’un unique modèle ? On est en droit de seposer cette question, en particulier lorsque les dimensions deslasers deviennent encore plus petites, pour opérer à deséchelles nanométriques.

Quelle nouvelle physique ?

Dans de tels lasers de dimensions submicroniques, le nombrede modes optiques supportés par la cavité est faible et leur den-sité peut être fortement augmentée ou réduite à certaines lon-gueurs d’onde. Ceci conduit à l’émergence d’effets quantiquesqui marquent la lumière produite. Apparaissent notammentune modification de la dynamique et du diagramme de rayon-nement de l’émission spontanée qui est alors préférentielle-ment véhiculée dans le mode laser. La fraction d’émission spon-tanée dirigée vers le mode laser augmente de 4 ordres degrandeur, atteignant quelques 10-1, contre 10-5 dans les lasersconventionnels. La réponse du laser devient alors radicalementdifférente. Il s’ensuit en particulier une augmentation de labande de modulation directe (le laser répond 10 000 fois plus

vite) ainsi qu’une diminution du seuil laser et a priori du bruit.Dans les années 90, les effets liés à cette nouvelle physique ontété discutés théoriquement, mais il a fallu attendre la fin desannées 2000 et les progrès considérables à la fois en nanotech-nologie et en nanoscience, pour que de tels lasers miniaturesvoient le jour, notamment dans le domaine des semiconduc-teurs. Pour le milieu amplificateur, on recourt généralement àdes semiconducteurs micro ou nanostructurés (jonction p-n,multipuits quantiques, boîtes quantiques…), alors que pour lacavité optique, on recourt soit à des cavités de dimensions del’ordre de la longueur d’onde, soit à des structures à plasmonsde surface.

Réaliser des cavités laser à la limite de la diffraction

Pour réaliser des cavités laser miniatures, on exploite généra-lement un confinement hybride, mariant effets de réflexioninterne totale, effets d’interférences et diffraction. Prenonsl’exemple des cavités à cristaux photoniques sur membrane sus-pendue (voir Fig. 1). La lumière est confinée verticalement parréflexion interne totale dans la membrane de fort indice (n =3,5) et dans le plan de la membrane par diffraction sur le cris-tal photonique bidimensionnel composé de trous. Par un agen-cement judicieux des trous dans la membrane ou bien en omet-tant de percer quelques trous dans le cristal photonique, onforme une cavité optique. Le volume de telles cavités peut êtrede l’ordre de (l/n)3 soit quelques 10-2 µm3 dans l’infrarouge(volume ultime essentiellement limité par la diffraction). Leursfacteurs de qualité sont de 104 à quelque 106, correspondant àdes temps de vie du photon dans la cavité de quelques dizai -nes de picosecondes à quelques nanosecondes.En isolant un milieu amplificateur dans ces microcavités, plu-sieurs équipes ont construit des lasers opérant aux échellesnanométriques. Des lasers semblables aux lasers à cavité verti-cale mais offrant des volumes 100 fois plus petits ont été fabri-qués à l’Université de Würzburg en Allemagne. Des nanolasersà cristaux photoniques encore 10 fois plus petits (V=0,05 mm3)avec des seuils de l’ordre de la dizaine de microWatts ont vu le jour au Caltech, à l’Institut des Nanosciences de Lyon ou bien au Laboratoire de Photonique et de Nanostructures àMarcoussis par exemple.

44 DÉCOUVRIR Les 50 ans du laser


Lorsque les lasers deviennent nano

Lorsque les lasers deviennent de dimensions submicroniques, la physique qui les gouverne est significativementmodifiée, car la mécanique quantique commence alors à affecter les mécanismes qui régissent l’émission de lumière.Si ces lasers ont largement été explorés théoriquement par le passé, leur réalisation récente a réouvert un grandnombre de questions, lançant ainsi un nouveau pan de recherche en physique des lasers.

Alexios BEVERATOS, Isabelle ROBERT-PHILIPLaboratoire de Photonique et de Nanostructures, CNRS - Marcoussis. [email protected]@lpn.cnrs.fr

Philippe LALANNEInstitut d’Optique, CNRS - Palaiseau. [email protected]

PH49-44-46-50ANS_Mise en page 1 22/12/10 10:40 Page44

Réaliser des cavités laser en deçà de la limite dediffraction

Il est possible de réduire encore le volume de la cavité laser en utilisant des structures métallo-diélectriques et en particu-lier en exploitant les propriétés des plasmons de surface.Physiquement, les plasmons de surface sont des modes élec-tromagnétiques couplés au gaz d’électrons libres du métal quise propagent le long des surfaces des métaux. Leur fort confi-nement à l’interface métal-diélectrique donne lieu à une exal-tation importante du champ à l’interface, sur des échelles bienplus petites que la longueur d’onde optique. Ce fort confine-ment vient d’être exploité pour réaliser des nanolasers dans les-quels le volume de la cavité laser est de l’ordre de seulementquelques 103 nm3.

À titre d’exemple, une équipe de l’Université d’État de Norfolken Virginie a dernièrement construit un des premiers lasers àplasmons de surface, en entourant des nanobilles d’or de 14 nmde diamètre par une mince enveloppe de silice incorporant desmolécules organiques de colorant. Parallèlement, des cher-cheurs de l’Université de Berkeley ont quant à eux utilisécomme milieu amplificateur des nanofils de semiconducteur,d’un diamètre de l’ordre de la centaine de nm, déposés justeau-dessus d’une surface plane en argent tapissée d’une

Figure 1. Cavité à cristal photonique sur membrane d’InP suspendue.L’épaisseur de la membrane est de l’ordre de 200 nm.

DÉCOUVRIR 45


Emission et détection

TeraHertz : G10620

Un nouveau détecteur pour de nouvelles applications

• Modules d’émission et de détection pour le domaine 0.5 à 6 THz

• Confi guration en dipole, queue d’aronde et spirale

Applications :• Contrôle non destructif

• Spectroscopie IR lointain• Analyse de matériaux

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Champ E

D << λaux faibleslongueurs d’onde

Figure 2. Principe d’un plasmon de surface : l’oscillation collective des électrons dans la direction du plan de l’interface (métal en jaune,diélectrique en gris) induit une onde électromagnétique qui décroîtexponentiellement dans la direction perpendiculaire à l’interface et se propage le long de celle-ci.


Semico

nduct

eur

Métal

fine couche de fluorure de magnésium. Avec ces lasers à plas-mons, des records viennent d’être battus, mais attention auxpertes par effet joule dans le métal pour les applications !

Revisiter la physique des lasers…

Cette réduction en taille des sources laser s’accompagne del’émergence d’une physique nouvelle qui gouverne le fonc-tionnement du laser. Illustrons ce point avec le passage du seuil.Dans les lasers conventionnels, la courbe traçant l’intensitéémise en fonction de la puissance d’excitation est caractériséepar une augmentation abrupte et non-linéaire de l’intensitéémise, au-delà d’une certaine puissance d’excitation dite puis-sance seuil (voir Fig. 4). Cette augmentation abrupte traduit lepassage du laser d’un régime d’émission spontanée à un régimed’émission stimulée. Que se passe-t-il dans les lasers de très fai-bles dimensions ? Du fait de l’accélération de l’émission spon-tanée et de sa redistribution spatiale vers le mode « utile » de lasource, le passage du seuil n’est plus abrupt mais progressif.Dans la limite où les phénomènes d’absorption sont négligea-bles et où toute l’émission spontanée est véhiculée dans lemode laser, il devient même impossible d’identifier une plagede puissance correspondant au passage entre émission spon-tanée et émission stimulée. Que se passe-t-il réellement? Laquestion n’est toujours pas tranchée.Outre des questionnements sur le passage du seuil, ces laserssuscitent un grand nombre d’interrogations. On s’attend ainsià une réduction du temps d’allumage et donc à une augmen-tation de la bande directe de modulation. La largeur de raiedu rayonnement produit cesse-t-elle de décroître avec la puis-sance d’excitation contrairement aux lasers usuels ? Peut-on

Figure 3. Représentation schéma-tique du laser réalisé à l’Universitéde Berkeley, formé d’un fil de semi-conducteur d’une centaine de nmde diamètre et reporté sur unecouche métallique.

s’attendre comme prédit à une réduction du bruit d’inten-sité du faisceau laser ? Pour répondre à ces questions, il convien-dra de revisiter la physique des lasers semiconducteurs, en yassociant notamment des concepts issus de l’électrodynamiquequantique en cavité. Cette compréhension de la physique gou-vernant de tels lasers miniatures est une étape essentielle pourensuite imaginer de possibles applications de ces sources nou-velles. À titre d’exemple, on remarquera que les dimensions deces lasers ultimes deviennent comparables à celles des pluspetits transistors et les chercheurs imaginent déjà faciliter ainsil’entrée de l’optique dans le monde de l’électronique. n

46 DÉCOUVRIR Lorsque les lasers deviennent nano


log

(Inte

nsité

ém

ise)

Inte

nsité

ém

ise

log (Intensité normalisée d’excitation)

log

(Inte

nsité

ém

ise)


0,1 1 100,0 0,5 1,0 1,5 2,0

0,1 1 10

0,1 1 10

Laser conventionnel

Nanolaser

log

(Inte

nsité

ém

ise)


Nanolaser idéal dans lequel tous lesphotons émis sont dans le mode laser

Émissionspontanée

Émissionstimulée

Intensité normalisée d’excitation

Figure 4. Intensité émise en fonction de l’intensité d’excitation. En haut :laser conventionnel (en échelles linéaires à gauche et logarithmiques àdroite). En bas : nanolasers en échelles logarithmiques (la courbe du hautcorrespond à des mesures obtenues sur un laser à cristal photonique,tandis que la courbe de la figure du bas correspond à un cas idéal danslequel tous les photons émis sont dans le mode laser).

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47


Quantifier une pollution chimique, proposer des solutions d’économie d’énergie, ou encore optimiser laproduction industrielle : la photonique apporte, sur de nombreux sujets, une contribution manifeste

au développement durable. Sans parler du photovoltaïque, dont elle est naturellement la pierre angulaire.Nous vous proposons avec les articles suivants un aperçu des développements de la photonique, appliquésà plusieurs problématiques environnementales.

Dossier « Optique et développement durable »

Des capteurs chimiques à transduction optique pour mesurer la pollution de l’air intérieur ................................................................ p. 48

Enjeu majeur des politiques de santé environnementale, la qualité de l’air doit pouvoir s’appuyersur des outils de surveillance utilisables à grande échelle. Ainsi la détection du formaldéhyde, sou-mis en France à des réglementations avancées, fait l’objet de développements prometteurs grâceaux capteurs chimiques à transduction optique.

Impact énergétique et environnemental de l’éclairage : un enjeu pour l’avenir........................................................................... p. 52

L’éclairage artificiel consomme une part majeure de la production électrique. La maîtrise de la consom-mation passe par des systèmes d’éclairage innovants : le marché des sources de lumière doit se pré-parer à une mutation.

Applications industrielles des lasers, 2 exemples : la fabrication des cellules photovoltaïques et la spectroscopie d’émission.................................................................. p. 55

Le développement des solutions laser pour l’industrie est tiré par les évolutions technologiques commepar les questions environnementales. Deux exemples illustrent ici les nouvelles utilisations de sourceslaser : l’usinage appliqué aux cellules photovoltaïques de haut rendement, et la spectroscopie LIBS.

La photonique devra être au cœur des initiativesliées au développement durable, selon BeritWessler, représentante de Photonics21, asso-ciation européenne regroupant des industrielsde la photonnique, qui s'exprimait lors de laconférence ICT2010 organisée par la Commis-sion européenne.

« Les technologies photoniques ont un impactmajeur sur le développement durable, et contri-buent à résoudre des défis économiques, écolo-giques et sociétaux majeurs. » Plusieurs axessont pointés par la responsable :

− la production d'énergie, avec la substitutiondes énergies fossiles par des panneaux photo-

voltaïques, permettant une réduction immédiatedes émissions de CO2 ;

− la consommation de l'énergie dans les phasesd'utilisation, qui peut être réduite en arrivant à demeilleurs rendements, par exemple avec des so-lutions d'éclairage avancées, ou, dans le domainedes réseaux, avec des solutions optiques de nou-velle génération nécessitant une énergie moindreà volume de données transportées égal ;

− les phases de conception et production des biensde consommation, avec des lasers permettant deréaliser par exemple des structures plus légèrespour les moyens de transport, qui elles-mê mes autoriseront une dépense énergétique réduite ;

− enfin, les applications de la photonique dansle contrôle et l'optimisation de la consomma-tion d'énergie, comme dans la détection desubstances toxiques.

« Les technologies photoniques doivent permet -tre à terme des économies d'énergie de 30 à 90 %, selon Berit Wessler. Un essor du déve-loppement durable grâce à la photonique estpossible, pour un coût raisonnable. » À condi-tion, selon la responsable, d'accélérer le rythmedes innovations en les accompagnant de projetspilotes à grande échelle, et de disposer de cadresréglementaires favorables aux solutions qui sup-porteront les nouveaux modèles économiques.

Vers des économies d'énergie de 30 à 90 % – moyennant des mesures règlementaires favorables

Dossier « Optique et développement durable »

PH49-47-OUV TECHNIQUE_Mise en page 1 22/12/10 10:41 Page47

La qualité de l’air intérieur

Un enjeu politique et socio-économique

La thématique de la qualité de l’air inté-rieur est devenue un enjeu majeur dansla politique de santé environnementale.La pollution de l’air se caractérise par unensemble de polluants d’origine chi-mique (composés organiques volatils,particules fines, oxydes d’azote ou decarbone) et biologique (moisissures, aca-riens). Elle touche l’ensemble de la popu-lation dont une grande partie passe enmoyenne 80 à 85 % de son temps dansun habitat fermé (domicile, transport,école ou lieu de travail, commerces, etc.).Or, selon la plupart des données toxico-logiques et épidémiologiques, la pollu-tion de l’air est notamment impliquéedans la genèse d’insuffisances respira-toires, de maladies cardiovasculaires, del’asthme et de cancers. Depuis 2007, avec

les Grenelles de l’Environnement et lesPlans nationaux santé environnement(PNSE), les pouvoirs publics ont lancé de nombreuses actions visant à mieuxconnaître la composition de l’air inté-rieur aussi bien dans les lieux recevantdu public que dans le milieu résidentiel.Ces actions sont menées avec l’aide des instituts et des agences françaisescomme l’Observatoire de la Qualité del’air intérieur (OQAI) [1], l’Institut natio-nal de l’environnement et des risquesindustriels (INERIS) [2], l’Agence fran-çaise de sécurité sanitaire de l’environ-nement et du travail (AFSSET*) [3], leLaboratoire central de la surveillance de la qualité de l’air (LCSQA) et les Asso- ciations agréées de surveillance de laqualité de l’air (AASQA). Des bilans deces campagnes de mesures, des valeursguides de qualité de l’air intérieur ontété proposées pour les substances con -sidérées comme prioritaires à surveil-ler [3] : formaldéhyde, monoxyde de car-bone (CO), benzène, trichloroéthylène,particules de diamètre inférieur à 10 m(PM10), naphtalène, tétrachloroéthylène,phtalate de di(2-éthylhexyle) (DEHP),dioxyde d’azote, acétaldéhyde, ammo-niac et radon.

Les réglementations

En s’appuyant sur les travaux de l’AFSSET,le Haut conseil de la santé publique(HCSP) a émis des avis sur des valeurs de

* L’AFSSET est devenu, depuis 2010, l’ANSES :Agence Nationale de Sécurité Sanitaire.

gestion à suivre par les responsables desétablissements recevant du public afinde les guider dans les actions à entre-prendre en cas de dépassement de cer-tains seuils dans les espaces clos. Le premier polluant de l’air intérieur viséest le formaldéhyde, ubiquiste et classécancérogène par le Centre internationalde recherche sur le cancer (CIRC) depuis2004. Le HCSP a fixé quatre valeurs degestion :– 10 g/m3 ou 8 ppb (partie par milliard) :valeur cible à atteindre dans les dix ans ;– 30 g/m3 ou 24 ppb : valeur repère dela qualité de l’air en dessous de laquelleaucune mesure de gestion n’est à envi-sager ;– 50 g/m3 ou 40 ppb : valeur d’informa-tion et de recommandation au-delà delaquelle il faudra dans un délai dequelques mois, identifier la ou lessource(s) et mettre en œuvre les actionsappropriées ;– 100 g/m3 ou 80 ppb : valeur d’actionrapide avec mise en œuvre d’une solu-tion dans le mois suivant afin de redes-cendre à une concentration inférieure à30 g/m3.Dans le cas des bâtiments neufs livrés àpartir de 2012 ou de ceux faisant l’objetd’opérations de rénovation de grandeam pleur, les teneurs moyennes de 10 g/m3,doivent être vérifiées avant la livraisonaux occupants. Par ailleurs, d’autres actions du PNSE2008-2012 visent à la réglementation des matériaux ou produits émetteurs de

48 CAHIER TECHNIQUE

Gérer la pollution de l’air intérieur dans les établissements publics ou dans les habitats pour une meilleure qualitéde vie deviendra dans le futur un concept normalisé de vie, tout du moins pour les pays les plus industrialisés. Lesmoyens pour y parvenir sont en bonne voie avec la volonté des pouvoirs publics de s’atteler sans tarder auproblème de santé environnementale. Ils s’appuient également sur les avancées technologiques, notamment avecles capteurs chimiques à transduction optique, qui permettront un investissement à moindre coût d’appareillagesde surveillance. Un exemple est ici exposé avec un capteur optique pour le formaldéhyde, un polluant ubiquiste del’air intérieur, faisaint l’objet en France des réglementations en matière de qualité de l’air les plus avancées d’Europe.

Thu-Hoa TRAN-THI, Hélène PAOLACCI,Romain DAGNELIE, Sabine CRUNAIRE,Sandrine MARIANO, Wanxian WANG,Guillaume BRUNELLE, Charles RIVRON, Laurent MUGHERLI,Emmanuel CHEVALLIER

CEA-Saclay, Laboratoire Francis Perrin, URACEA-CNRS 2453

Yves BIGAY, Philippe KARPE, Sylvain COLOMB

Start-up [email protected]@ethera-labs.com

Des capteurs chimiques à transductionoptique pour mesurer la pollution de l’air intérieur



formaldéhyde et à leur remplacementprogressif. Les secteurs concernés sontnombreux, comme l’industrie de l’auto-mobile, du bois, des plastiques, descolles, des textiles, des cosmétiques, leshôpitaux ou encore les morgues.

Mesure du formaldéhyde : état de l’art

Dans ce domaine de concentration fai-ble, il n’existe pas d’appareil à faible coûtpermettant de mesurer directement etsélectivement le formaldéhyde. Le seulappareil sensible et sélectif est l’Aérola-ser de AERO-LASER GmbH [4], dont ladétection est basée sur la réaction deHantzsch [5] de formation d’une lutidineà partir de la réaction sélective entre leformaldéhyde avec l’acétylacétone enprésence d’une amine. Le produit fluo-rescent est détecté à 510 nm et la sensi-bilité annoncée est de 0,05 ppb. Le prixde l’appareil est cependant prohibitif (35 k€) et la maintenance est lourde dufait de la nécessité de réfrigérer les réac-tifs liquides. La méthode de référence(NF ISO 16000-3 pour l’échantillonnageactif et NF ISO 16000-4 pour l’échan-tillonnage passif), utilise comme réactifcolorimétrique la 2,4-dinitrophénylhy-drazine, qui réagit avec tous les aldé-hydes et les cétones présents dans l’at-mosphère à analyser pour former deshydrazones. Ces derniers sont séparéspar chromatographie en phase liquide etanalysés optiquement via leur spectred’absorption. Cette méthode, bien quesélective, est lourde et coûteuse car ellenécessite une étape de prélèvement sur cartouche suivie d’une analyse en

différé [6]. Les résultats sont la plupartdu temps connus au plus tôt en deuxsemaines. Très récemment, Dräeger a missur le marché allemand un appareil des- tiné au grand public, le Biocheck, basé sur une méthode enzymatique sélectivemais dont le seuil de détection reste élevé(50 ppb) [7].Pouvoir fournir un appareil de mesuredirecte du formaldéhyde, à la fois sensi-ble, sélectif, peu coûteux et facile d’uti-lisation reste donc un défi à relever. Dansce domaine, les capteurs chimiques àbase de matériaux nanoporeux et à transduction optique, alliant à la fois la fonc-tion de concentration et une rapidité deréponse, apparaissent prometteurs.

Les capteurs chimiques

Principe d’un capteur chimique

Le principe d’un capteur chimique re -pose sur la reconnaissance moléculaireentre une molécule-sonde et un pol-luant-cible et sa transduction en un signalmesurable. Le capteur chimique est donc constituéd’une couche sensible encapsulant desmolécules-sonde ; les modes de trans-duction peuvent être électriques, élec-trochimiques, piézoélectriques ou encoreoptiques. Pour l’élaboration de capteurs chimiquesà la fois sensibles, sélectifs et rapides, lastratégie développée au laboratoireFrancis Perrin repose sur l’utilisation : – d’une couche sensible à base de sili-cate nanoporeux (film mince ou mono-lithe) à grande surface spécifique d’ad-sorption (~ 600 m2.g-1), de diamètre depores adapté à celui du polluant-cible,

et agissant comme une éponge pourconcentrer ce dernier, – d’une molécule-sonde, apte à réagirsélectivement avec le polluant-cible pourformer un produit fortement coloré oufluorescent,– d’une méthode optique de détection(absorption ou fluorescence) pour uneréponse rapide et directe avec un coûtréduit grâce à l’utilisation de diodes élec-troluminescentes comme source de lu -mière.

Capteur de formaldéhyde

Dans le cas du formaldéhyde, la réactiontrès sélective choisie est celle du formal-déhyde avec le Fluoral-P produisant unemolécule absorbant et fluoresçant dansle visible : le 3,5-diacétyl-1,4-dihydrolu-tidine (DDL) (fig. 1). Les molécules deFluoral-P sont emprisonnées dans lespores d’un polymère inorganique, aucours d’une synthèse one potoù les réac-tifs (précurseurs silicés, solvant, eau) sontmélangés dans une même solution ouSol. L’hydrolyse et la polycondensationdes alcoxydes de silicium conduisent àla formation du gel, solide nanoporeuxtransparent.

Deux types de capteurs ont été réalisés.Le premier est un film mince (200 nm)du matériau dopé déposé par trempagesur un substrat en verre, et dédié à desmesures rapides de formaldéhyde parvoie fluorimétrique. Un prototype delaboratoire a été mis au point, qui permetde suivre à la fois la variation d’absor-bance et/ou de fluorescence des capteursau cours de leur exposition à des teneurscalibrées de formaldéhyde (fig. 2).

Optique et développement durable CAHIER TECHNIQUE 49


NH2 OO O

CH3

CH3

CH3

H3CH3C

H3C NH

2

Fluoral-P Formaldéhyde DDL

+ HCHO

Figure 1. a. Réaction de formation de la DDL ; b. Spectres d’ab-sorption du Fluoral-P (en bleu) et de la DLL (en rouge) ; spectrede fluorescence (en vert) de la DDL.

a

b


La fluorimétrie étant une méthode d’ana-lyse particulièrement sensible, la sensibi-lité obtenue est élevée : 0,4 en ppb avecun temps de réponse de 15 minutes. Pourdes teneurs plus élevées de l’ordre de ladizaine de ppb, ce temps est réduit à 2 à3 minutes. Le second capteur, dédié à la fois augrand public et aux professionnels, estun bloc monolithique de dimensions

8 x 5 x 2 mm (fig. 3). Le changement decouleur, de transparent à jaune, est suf-fisamment net pour une détectionvisuelle et une évaluation de la teneur deformaldéhyde grâce à un nuancier decouleur. Pour ce second capteur, un lec-teur digital à coût modique, issu de lastart-up Ethera, est associé pour unemesure plus précise de la teneur du pol-luant (fig. 3). La sensibilité obtenue est

de 3 ppb pour une exposition en modeactif de 30 min à une vitesse de pom pagede l’air contaminé de 220 mL.min-1.Exposé de manière passive dans unepièce pendant plusieurs jours, il permetd’évaluer la teneur moyenne de formal-déhyde avec une précision de 20 % pourdes teneurs de quelques ppb. Exposéprès d’une source émettrice de formal-déhyde comme un meuble en bois agglo-méré ou un parquet en bois, le capteurpermet de mesurer la quantité de for-maldéhyde émise par le matériau-cible.

Conclusion

L’une des plus grandes difficultés pourl’industrialisation des matériaux Sol-Gelest de pouvoir reproduire de manièrereproductible les différentes étapes desynthèse et de séchage qui condition-nent leur porosité. Ces difficultés sontplus aisément franchies lorsque ces maté-riaux sont sous forme de films minces,comme les capteurs de O2 (PresensGmbH) ou de CO2 et de pH (Gas Sensors

50 CAHIER TECHNIQUE Des capteurs chimiques à transduction optique pour mesurer la pollution de l’air


Figure 2.Prototype de laboratoire comportant une micro-pompe, deux sourceslumineuses (lampe et LED), une cuve à écoulement (en quartz ou verre) danslequel est positionné le capteur (film mince ou monolithe). La cuve à écoule-ment est insérée dans un porte-cuve muni de 3 entrées optiques pour l’exci-tation des capteurs et la transmission de la lumière émise (Fluo) ou transmise(absorption) vers le spectrophotomètre miniature Ocean Optics. a. Mesurede la variation de l’aire de fluorescence de la DDL entre 480 et 600 nm enfonction de la concentration de formaldéhyde pour un temps d’exposition de3 min à un flux de 220 mL.min-1. b. Mesure de la variation d’absorbance de laDDL en fonction du temps d’exposition d’un monolithe dopé de Fluoral-P àune teneur constante de formaldéhyde (40 ppb, flux : 220 mL.min-1).

Figure 3. a. Introduction du capteur exposé au polluant dans le lecteur digital équipé d‘unediode électroluminescente. b. Zoom sur le capteur dont la coloration jaune indique le pié-geage de formaldéhyde. c. Nuancier de couleur pour une évaluation de la teneur en formal-déhyde en fonction de la durée d’exposition.

a

a b c

b


Solutions). Lorsque les matériaux sontsous forme de blocs monolithiques, lamaîtrise de ces étapes devient primor-diale pour l’obtention d’échantillons noncraquelés et uniformément dopés.Le capteur de formaldéhyde que nousvenons de montrer est un exemple detransfert technologique en cours entrele laboratoire Francis Perrin et la start-up Ethera, qui prend en compte toutesces contraintes. Entre la mise au pointdes divers capteurs, films minces ou blocsmonolithiques, et leur mise sur le mar-ché, il aura fallu deux thèses [8 et 9] , deuxannées de travail commun pour trans-former un procédé de laboratoire en unprocédé industrialisable et il faudra pro-bablement à Ethera une année supplé-mentaire de mise au point pour le pro-cédé industriel final. Ce n’est qu’à ce prixque des capteurs fiables pourront êtremis sur le marché et concurrencer lesappareils commercialisés.Les capteurs de la start-up Ethera sontactuellement utilisés pour une campagnede mesures du formaldéhyde dans lesécoles, menée par l’INERIS pendant l’an-

née scolaire 2010-2011et dont les résul-tats seront rendus publiques en 2012.L’ingénierie des pores et la possibilitéde réaliser des réactions chimiques dansles milieux confinés ouvrent la voie à denombreux développements. D’autrescapteurs pour l’air intérieur sont en coursde développement au laboratoire Fran-

[1] S. Kirchner, J-F. Arenesi, C. Cochet, M. Derbez, C. Duboudin, P. Elias, A. Gregoire, B. Jédor, J-P. Lucas,N. Pasquier, M. Pigneret, O. Ramalho, Campagne natio-nale Logements. Etat de la qualité de l’air dans les loge-ments français – Rapport final DDD/SB – 2006-57.Observatoire de la Qualité de l’Air Intérieur, 2006.

[2] J. Larbre, C. Marchand, Air intérieur. Bilan/veillesur la qualité de l’air intérieur à un niveau national etinternational : travaux récents et nouveaux instru-ments disponibles, rapport de l’INERIS, Dec. 2009.

[3] Guide de la qualité de l’air intérieur, VGAI : www.afsset.fr/index.php?pageid=829&parentid=424

[4] www.aero-laser.de/AL4021IE.pdf

[5] T. Nash, The colorimetric estimation of formalde-hyde by means of the Hantzsch reaction, The Bioche-mical Journal, 1953, 55(3), 416-421.

cis Perrin. Ils concernent la détection desdeux familles de polluants les plus pré-sents dans les habitats, tels que les aldé-hydes totaux ou les hydrocarbures aro-matiques totaux, mais aussi d’autrespolluants présents dans les lieux publicstels que le chlore et les chloramines dansles piscines couvertes. n



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Références

[6] www.lcsqa.org/thematique/missions-diverses/air-interieur/elaboration-de-protocolesde-surveillance-du-formaldehyde

[7] www.draeger.com/FR/fr/products/gas_detection/indoor_air/com_bio-check_formaldehyde.jsp

[8] H. Paolacci, Capteurs Chimiques à TransductionOptique de Polluants Atmosphériques à base de Maté-riaux Nanoporeux. Application au Formaldéhyde etautres Composés Carbonylés, Thèse, 2006, Universitéde Paris XI.

[9] R. Dagnelie, Thèse, Développement d’un CapteurChimique de Polluants Atmosphériques à TransductionOptique et à base de Matériaux Nanoporeux. Appli-cation à la détection des Composés Carbonylés pourle Contrôle de la Qualité de l’Air, 2009, Université deParis XI.


La longue histoire humaine del’éclairage

Pendant des siècles, la société humainea dû se contenter de l’utilisation du feupour produire de la lumière. L’Hommea ainsi découvert, sans le savoir, un desdeux procédés de production de lumièreartificielle : l’incandescence. Cependant des phénomènes comme la phosphorescence et la fluorescencemontraient que la matière était capabled’émettre de la lumière sans qu’il soitbesoin d’élever beaucoup la tempéra-ture. L’Homme a aussi voulu imiter lesautres sources « naturelles » de la lumièrequ’il connaissait, comme les lucioles, lesminerais phosphorescents ou bien la foudre. Ces sources produisent de lalumière grâce au phénomène de la lumi-nescence, bien plus efficace que l’incan-descence. À l’époque, ce deuxième pro-cédé est inexploité car ces sources sontsoit très aléatoires, soit très difficiles àmaîtriser (et par ailleurs l’efficacité éner-gétique n’était pas encore à l’ordre dujour). Toutefois, durant cette longue période,l’Homme a toujours rêvé de mettre lafoudre dans un bocal pour s’éclairer.C’est seulement au cours du XIXe sièclequ’il a commencé à réaliser son rêve avec

l’arrivée de l’électricité. Cependant, lefacteur déterminant pour que la lumièreélectrique domine le marché est un signeprécurseur du développement durable :Edison a très vite réalisé que pour impo-ser son produit, il devait le « démocrati-ser ». Pour arriver donc à ce résultat, il afallu apporter l’électricité chez les parti-culiers. Edison donc a créé la premièresociété de production et de distributiond’électricité. Il s’agit ici d’un des premiersexemples d’une vision « systémique » de l’histoire. La société d’Edison existeencore aujourd’hui et elle est connuesous le nom du géant General Electric.

Éclairage et électricité

Consommation

L’éclairage électrique a profondémentbouleversé notre vie quotidienne. Il seraitinimaginable de s’en passer et son utili-sation ne fait que croître. Aujourd’hui,du point de vue énergétique, l’éclairageconsomme plus de 3418 TWh d’énergieélectrique par an. Cette quantité repré-sente approximativement 19 % de laproduction globale d’électricité mon-diale [1] et un peu plus de 2 % des res-sources énergétiques primaires. Cependant, la situation varie d’un paysà l’autre. Ainsi la consommation éner-gétique d’un pays occidental pour l’éclai-rage varie entre 7 % et 15 % de sa pro-pre consommation énergétique. Plus précisément, la France consommepresque 12 % de son électricité pourl’éclairage dont 60 % par le secteur ter-tiaire, 10 % pour l’éclairage public etroutier et 30 % pour l’éclairage domes-

tique (fig. 1). Il faut toutefois noter quece dernier secteur a vu sa consommationmultipliée par trois dans une période dedeux décennies.

Aux États-Unis la consommation d’éner-gie électrique pour l’éclairage atteignait,en 2000, 659 TWh, ce qui représente 19 %de l’énergie électrique produite dans lepays (en valeur absolue, cette énergieéquivaut à la production d’électricitécombinée de la France et de l’Italie) [2].En ce qui concerne maintenant les paysen voie de développement, la situationest différente. L’éclairage représenteaujourd’hui la majeure partie de la con -sommation électrique : 30 % pour laTunisie, presque 40 % pour le Madagas-car et jusqu’à 86 % pour la Tanzanie(champion toutes catégories dans ledomaine). L’éclairage domestique prédominants’explique facilement : la lumière étantun besoin intime de l’Homme, la miseen place de l’électrification s’accom-pagne en premier lieu de l’installation delampes. Par ailleurs, dans ces pays, le coûtde la lampe étant un facteur majeur, les

52 CAHIER TECHNIQUE

Impact énergétique et environnementalde l’éclairage : un enjeu pour l’avenir L’éclairage artificiel consomme chaque année près d’un cinquième de l’électricité mondiale. Cependant, nous nepouvons pas vivre sans éclairage car il garantit notre bien-être, notre sécurité et nous offre la possibilité demaintenir nos activités sociales pendant la nuit. Il est donc impensable de limiter ou même de réglementerl’utilisation des sources de lumière artificielle. La seule solution pour maîtriser la consommation énergétique est des’orienter vers des systèmes d’éclairage innovants économes en énergie qui assurent une grande qualité de vie sansdilapider nos ressources. Aujourd’hui, une révolution se profile avec la LED ; tiendra-t-elle ses promesses ?

Georges ZISSISUniversité de Toulouse ; LaboratoirePlasma et Conversion d’Énergie (LA PLACE)[email protected]


Figure 1. Répartition sectorielle de la consom-mation électrique correspondante à l’éclai-rage en France [1].



Explore the future

lampes à incandescence dominent le marché car les lampes « basse consom-mation » sont souvent inabordables. Iciencore, l’efficacité énergétique est délais-sée au profit d’autres considérations…

Pollution

La production de l’énergie électriquepour satisfaire les besoins en éclairageentraîne inévitablement une pollutionde l’environnement. On estime qu’elleengendre chaque année quel ques 1900millions de tonnes métriques de CO2contribuant à l’effet de serre. La croissance à un rythme soutenu de lapopulation mondiale avec, malgré tout,une progression du niveau de vie de lapopulation et l’électrification de nouvellesrégions du globe désormais éclairées àl’électricité, soulignent bien l’impact del’éclairage sur la balance énergétiquemondiale et nationale. Par ailleurs, les travaux de Mills [3], ont montré une re -lation quasi-linéaire entre le produit inté-rieur brut et la consommation énergé- tique pour l’éclairage par tête (fig. 2).

Nous avons donc aujourd’hui la certi-tude que les besoins en éclairage de l’humanité ne feront que croître. Onpourrait s’attendre à un facteur de l’or-dre de deux pour les deux décennies àvenir, mais il faut toutefois noter que cer-taines études, tenant compte de l’aug-mentation de la demande de l’humanitéen éclairage, montrent qu’en utilisantsimplement de façon plus raisonnée lessources existantes nous pourrions éco-nomiser entre 10 et 15 % de l’énergie

consommée pour l’éclairage dans la dé -cennie à venir, mais d’autres donnent lesrésultat inverses…

Des solutions pour demain

Comment satisfaire cette croissance sansque la demande énergétique du secteurprogresse dans la même proportion ?Une première réponse à cette questionconsisterait à mettre sur le marché dessources de lumière d’une efficacité


Figure 2. Une relation remarquable entre le PIB et la consommation énergétique pour s’éclai-rer [3] : la lumière est un signe extérieur de richesse !

Figure 3. Comment satisfaire les besoins futurs en éclairage sans compromettre les ressourcesénergétiques et environnementales ?

2 3


ac crue. Cependant, comme nous le ver-rons plus tard, la réponse est bien pluscomplexe que cette première approxi-mation. En réalité la réponse relève à 100 % du développement durable. Lafigure 3 illustre de façon très synoptiquedes moyens que nous devons mettre enœuvre pour répondre à cette question. Le système d’éclairage futur issu de ceprocessus doit évidemment satisfaire lesbesoins en lumière, mais il doit respec-ter les ressources énergétiques et envi-ronnementales, contribuer à la qualitéde vie de l’Homme et être au service del’utilisateur.Les qualités demandées touchent de plus en plus à l’aspect chromatique dessources, à leur durée de vie et à leur sta-bilité (chromatique en particulier) ainsiqu’à des conditions d’emploi adaptées.Augmenter la durée de vie de la lampe,améliorer son rendu de couleur, minia-turiser la source et le système, suppri-mer le mercure et autres éléments toxi -ques sans perte d’efficacité, obtenir unemise en régime instantanée, etc. ; voilàbien des objectifs intéressants pour lefutur. Cependant, si l’on veut réussir lepari d’une meilleure source de lumière,économe, respectueuse de l’environne-

ment et contribuant à l’amélioration dela qualité et du confort de vie, on doittraiter tous les aspects d’un système com-plexe, ce qui ne peut se faire que par lebiais d’une étude vraiment pluridiscipli-naire (fig. 4).Ainsi, à l’aube du 21e siècle, le mondede l’éclairage électrique est à nouveauen effervescence comme il le fût centans plus tôt, lors de la démocratisationde la lampe à incandescence. Aujour -d’hui, pendant que l’incandescence tiresa révérence, nous vivons une vraie révo-lution grâce à l’arrivée d’un « intrus »venant du monde du semi-conducteur :la LED (light emitting diode). En 1968, la première LED produisait unetrès faible lumière rouge : impossiblemême de songer à une application éclai-ragiste. Puis, bien que le flux lumineuxait augmenté à une vitesse frénétique,la LED s’est cantonnée à des applica-tions signa létiques. Mais l’invention dela LED bleue en 1992 a ouvert la voievers la production de composants depuissance et de la lumière blanche. L’éclairage ainsi devenu une cible acces-sible, une voie de croissance inespérées’offrait à l’industrie du semi-conduc-teur, déprimée par la crise des télécom-

54 CAHIER TECHNIQUE Impact énergétique et environnemental de l’éclairage : un enjeu pour l’avenir


Figure 4. L’optimisation d’une source de lumière ne peut pas être réaliste sans prendre encompte l’intégralité du système allant de la source de puissance au photorécepteur. Il s’agitd’une étude vraiment pluridisciplinaire !

munications. Incités par l’indus-trie, les pouvoirs publics consen-tirent de vastes investissementsdans la R&D et une longue phasede maturation démarrait. Au -jourd’hui, tous les indicateursmontrent que cette phase tou -che à sa fin. Des produits éclairagistes fiableset dignes de ce nom commen-cent à être commercialisés, desinstallations pilotes démontrentla validité du concept, la tech-nologie se démocratise, elledevient même « à la mode ».

Conclusion

Les LEDs vont-elles remplacer lesautres sources de lumière ? Pour

y répondre, il faut prendre en comptenon seulement des considérations tech-nologiques, mais, il faut surtout placerles LEDs dans les contextes énergétiqueet économique contemporains. La ques-tion est loin d’être tranchée. Cependant,le monde de l’éclairage subit une pres-sion considérable afin d’amortir les inves-tissements souvent au détriment de l’uti-lisateur final, qui risque d’être déçuirréversiblement par des produits de piè-tre qualité qui polluent le marché et desaffirmations à la limite du mensonge quiportent tort à une technologie promet-teuse.Quant aux LEDs organiques (OLEDs),elles font actuellement l’objet de recher -ches intensives et elles commencent àêtre commercialement disponibles…Imaginez ce que peut faire un concep-teur lumière avec des feuilles plastiquesémettant de la lumière ; une nouvellerévolution se dessine ! n

Références

[1] Données de l’International Association for EnergyEfficient Lighting, accessibles sur le site webhttp://www.iaeel.org/[2] SCHOLAND M., BRODRICK J., PETROW E., “Ligh-ting Energy Consumption Trends and ConservationOpportunities in U.S. Buildings”, Présentation au 1stCOST-529 meeting, Toulouse (France), June 2002[3] MILLS P., “Why we’re here: The $230-billion glo-bal lighting energy bill”, Proc. 5th Right Light Confe-rence, pp. 369-385, Nice (France), May 2002.


Les efforts scientifiques et technolo-giques qui ont précédé le premier

photon généré par le laser à rubis de TedMaiman, étaient principalement moti-vés par des besoins aéronautiques. Cen’est pas le fait du hasard si ce succèss’est passé dans les laboratoires deHughes Aircraft. Mais de nombreux cher-cheurs avaient en tête des applicationsindustrielles et médicales, qui ne deman-daient que la mise sur le marché de lasersadaptés. Après quelques années, l’offre s’est sta-bilisée autour de quelques types delasers :

Nd:YAG, CO2, excimère, hélium-néon,argon, hélium-cadmium… selon la lon-gueur d’onde et la puissance ou l’éner-gie requises. Plus tard, l’arrivée des dio -des lasers, des lasers à solides pompés pardiodes, des lasers femtosecondes, deslasers à fibres, puis des VECSELs (Verti-cal External Cavity Surface-Emitting La -sers, lasers à semi-conducteur pompésoptiquement) a changé la palette dechoix, et certains pionniers comme leslasers à argon ou hélium-néon ont pra-tiquement disparu. Les applications industrielles des laserssont divisées en deux grands secteurs :l’usinage des matériaux et l’instrumen-tation. Dans la suite, un exemple pourchacun de ces secteurs est abordé.

Usinage des matériaux

Problématique générale du choix du laser

Le choix du laser est d’abord basé sur lescaractéristiques de l’interaction souhai-tée et du matériau à traiter.

Laser continu ou à impulsion ?

La soudure et la découpe épaisse deman-dent une puissance moyenne impor-

tante : on se dirigera alors vers des laserscontinus. L’ablation, le marquage paroxydation ou la découpe fine nécessitentune puissance instantanée (puissancecrête) importante pour générer unchamp électrique local élevé : on préfé-rera alors un laser à impulsion.

Laser ultraviolet ou infrarouge ?

L’infrarouge lointain (laser CO2) sera utilisé pour une application purementthermique (soudure). L’infrarouge pro -che (laser Nd:YAG ou à fibre dopée enytterbium) générera une ionisation (oxy-dation, nettoyage de surface). L’ultra-violet (laser excimère ou harmoniquesdu Nd:YAG) permettra une ablation degrande précision (photolithographie).Au-delà de ces grandes lignes il faut,bien entendu, tenir compte du spectred’absorption des matériaux, des phéno-mènes multiphotoniques (comme dansle cas des lasers femtosecondes). Vientensuite l’analyse économique du pro-cédé industriel : montant de l’investissement, coût d’entretien, coût desconsommables (électricité, gaz, lampesflash…), évaluation des cadences de production (liées généralement à lapuissance moyenne du laser)…


Philippe AUBOURG Quantel, 2 bis avenue du Pacifique, BP 23, 91941 Les Ulis Cedex.

François FARIAUTIVEA SAS, 9 rue Raoul Dautry, 91190 Gif-sur-Yvette.

Patrick MAUCHIEN Département de physico-chimie, CEA/Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette.

François SALIN Eolite Systems, Cité de la photonique,33600 [email protected]

Deux exemples d’applications industriellesdes lasers. La fabrication des cellulesphotovoltaïques et la spectroscopied’émission*

*Cet article, écrit dans le cadre des 50 ans du laser, a déjà fait l’objet d’une publication dans le numéro commun Reflets de la Physique (n°21) etBup-Physique Chimie (n° 927) – octobre 2010

L’industrie est un grand consommateur de lasers, que ce soit pour l’usinage et la transformation des matériaux ou pour l’instrumentation industrielle. Dans cet article, deux exemples de nouvelles utilisations industrielles desources laser sont décrits :- l’usinage appliqué aux cellules photovoltaïques de haut rendement, pour lesquelles la forte demandecommerciale exige des cadences de fabrication élevées ;- la spectroscopie LIBS, qui répond aux nouvelles préoccupations environnementales, ainsi qu’aux exigencesindustrielles d’optimisation des ressources énergétiques.



L’élaboration de nouveaux matériaux(les supraconducteurs, certains maté-riaux magnétiques et les nanomaté-riaux) fait appel à l’assistance de lasersspécifiques au cours de leur fabrication.De même, le développement rapide del’industrie photovoltaïque demande denouvelles sources à impulsion à hautefréquence et forte puissance moyenne,de façon à faire face aux cadences indus-trielles.

Le photovoltaïque

L’industrie photovoltaïque représenteune opportunité très importante pourles lasers industriels. La croissance de cemarché est supérieure à 40 % par an, etl’utilisation des lasers dans la fabricationdes cellules et des modules solaires croîttous les jours. La production directed’électricité à partir de l’énergie solairese fait selon deux technologies très dif-férentes : le silicium cristallin et lescouches minces.

Cellules en silicium cristallin

Ces systèmes utilisent des plaquettes de silicium monocristallin ou multicris-tallin, de dimensions habituelles 156 ×156 mm2, et sur lesquelles sont élabo-rées une couche p-n [1], puis une coucheantireflets et des électrodes. Cette tech-nologie représente 75 % du marché ac -tuel, et les cadences industrielles sonttypiquement de 1800 à 3500 cellules parheure. Les lasers sont pour l’instant essentielle-ment utilisés pour faire une isolationélectrique entre les faces supérieure etinférieure de la cellule [2], en gravantune tranchée d’environ 30 mm de largesur 20 mm de profondeur, à 100 mm dubord de la cellule. La difficulté est d’in-troduire le moins possible de défautsautour de la gravure. On utilise pour celades lasers émettant des impulsions de10 ns dans le vert (515 ou 532 nm) et detrès fortes puissances à haute cadence(> 100 kHz).Les vitesses de gravure actuelles, de l’or-dre de 600 mm/s, limitent la productionà deux mille cellules à l’heure ; l’indus-trie bascule actuellement sur des lasers

de très forte puissance, comme le laserà fibre BOREAS 60G de EOLITE Systems,qui peut produire 60 W à 515 nm et con -duit à des vitesses de gravure supérieuresà 1200 mm/s (fig. 1).

Un nouveau procédé de dopage du sili-cium permet d’augmenter le rendementdes cellules de 5 %, ce qui représente descentaines de millions d’euros d’électri-cité par an. Ce procédé, dit d’émetteursélectif, utilise un ou plusieurs lasersnanosecondes pour réaliser un surdo-page local du silicium aux emplacementsoù seront ensuite déposées les lignesmétalliques de l’électrode avant. Les sur-faces à traiter en des temps très courtsimposent, de nouveau, des lasers de trèsfor tes puissances moyennes (> 100 W)dans le vert, avec des qualités de fais-ceau excellentes. La demande pour cetype de procédé ne fait que commencer,mais elle peut représenter à elle seule unmarché de plusieurs centaines de laserspar an.Dans un terme plus lointain, il est envi-sagé de percer environ trente mille trousde 30 mm de diamètre dans chaque cel-lule de 180 mm d’épaisseur, pour trans-férer les électrons vers l’électrode ar -rière, sans recourir à des électrodes enface avant. Cette technique part du prin-cipe des trous métallisés, largementemployé dans les circuits imprimés, pourétablir une connexion entre les deuxfaces d’un circuit. Dans le cas du photo-voltaïque, elle évite la grille en faceavant, responsable d’une perte de lu -mière, et permet d’envisager un nou-

veau procédé de réalisation de modules,totalement automatisable. Il suffit, eneffet, de presser les cellules sur un cir-cuit imprimé constituant la face arrière dumodule et comportant des pistes métal-lisées, pour réaliser l’interconnexion ensérie ou en parallèle des cellules. Maispercer autant de trous en un temps decycle de l’ordre d’une seconde, sansendommager la cellule, reste un chal-lenge difficile à atteindre.

Panneaux en couches minces

Cette technologie utilise des substrats,essentiellement en verre, mais égale-ment en métal ou en plastique, sur les-quels sont déposées des couches mincescomposant les deux électrodes et lacouche active.Les épaisseurs sont de l’ordre du micron.S’il était uniforme, un tel module pro-duirait environ 150 W/m2, mais sous unetension de 0,8 V. Le courant serait alorsénorme, ce qui rendrait difficile son uti-lisation. Le procédé consiste à découperdes bandes d’environ 1 cm de large surces panneaux, et d’en faire autant decellules individuelles qui sont reliées ensérie. Il convient alors de graver chaquecouche après son dépôt, pour l’isoler dela bande adjacente ou, au contraire,créer un contact [3]. En fonction de lanature de la couche active, on utilise deslasers nanoseconde ou picoseconde.Dans le cas de CIGS [4], la premièrecouche est métallique (molybdène), etdes impulsions de 10 ns avec une lon-gueur d’onde de 1 m conviennent par-faitement.La couche active peut aussi être en sili-cium amorphe, et les lasers nanosecondesverts (510, 532 nm) sont utilisés (meilleureabsorption). La tendance est d’utiliser deplus en plus de CIGS. Or, celui-ci devientmétallique dès qu’on le chauffe. Il fautalors se tourner vers des lasers picose-condes verts ou UV. La dernière gravureconsiste à isoler les bandes, en enlevantà la fois la couche active et l’électrodesupérieure ; elle s’effectue avec des lasersverts nanoseconde ou picoseconde. Sur un panneau, ces gravures représen-tent plus de 350 m linéaires d’usinage,

56 CAHIER TECHNIQUE La fabrication des cellules photovoltaïques et la spectroscopie d’émission


Figure 1. Trait de 30 m de largeur, tracé à 1,2 m/s dans du silicium cristallin, pour l’iso-lation électrique entre les deux faces d’unecellule solaire.


avec une largeur typique de 50 mm,et une tendance à la réduction dela dimension du trait pour limiterla zone morte du panneau. Pourune production d’un panneau parminute, il faut utiliser des lasersde relativement forte puissance(de 10 à 30 W) et travailler en paral-lèle, en partageant le faisceau enplusieurs copies identiques gra-vant chacune un trait. La manipu-lation de plusieurs faisceaux surdes distances supérieures à unmètre, tout en conservant une pré-cision de gravure de quelquesmicrons, est un challenge importantpour les fabricants de ma chines. Unesolution alternative existe, en transpor-tant les différents faisceaux dans desfibres optiques spéciales, capables desupporter les grandes puissances crêtesdes impulsions (OCTOPUS, EOLITE).

En résumé, la fabrication de cellules et depanneaux solaires utilise de plus en plusintensivement des lasers. Les caractéris-tiques d’absorption des matériaux etl’usinage par ablation imposent deslasers nanoseconde ou picoseconde dansle vert ; la largeur de la gravure demandeune bonne qualité de faisceau (< 1,2 fois la limite de diffraction), la produc-tivité industrielle est liée à la puissancemoyenne (10 – 100 W), la fiabilité et lecoût limitent l’énergie par impulsion,

donc induisent des cadences élevées (100 kHz – 10 MHz). Ce marché est enforte croissance, et peut représenter àterme un des débouchés les plus impor-tants pour ce type de source.

Instrumentation industrielle

La maîtrise des procédés de fabrication,le contrôle qualité, le contrôle de l’en-vironnement et l’optimisation des coûtsde production entraînent un dévelop-pement rapide de l’instrumentationindustrielle. La spectroscopie, ainsi queles mesures de distances et de vitesses,basées sur l’utilisation de lasers, sontmaintenant entrées dans le monde

industriel. Pour ces deux domai -nes, comme pour l’usinage, dessources continues ou à impulsions,émettant de l’ultraviolet à l’infra-rouge, sont utilisées. Générale-ment, elles sont moins puissantesque pour l’usinage des matériaux.On recherche alors des perfor-mances en stabilité, qualité de fais-ceau, ou spectre d’émission adapté.Dans ces nouveaux domaines, lechoix des sources laser se fait éga- lement sur des critères éco nomi -ques, qui sont similaires à ceuxconsidérés dans l’usinage.

L’un des domaines actuellement endéveloppement rapide est la LIBS (LaserInduced Breakdown Spectroscopy).

La technique LIBS

La LlBS est une technique d’analyse de lacomposition chimique des matériaux, quiprésente un large ensemble de caracté-ristiques attrayantes : analyse multiélé-mentaire simultanée, applicable à touttype de matériau (solide, liquide, gaz,aérosol) en temps réel, à distance (fig. 2).

Un laser impulsionnel et une optique defocalisation permettent d’obtenir auniveau de la surface du matériau uneirradiance suffisante (typiquement dequelques GW/cm2, sur une surface dediamètre compris entre quelques mi -crons et quelques centaines de



Figure 2. Analyse par LIBS de la qualité del’air dans une fonderie (IVEA/INERIS).


microns, selon le besoin), pour produirela vaporisation brutale de la surfaceéclairée. Une faible quantité de matière(inférieure au microgramme) se trouveainsi transformée en un microplasmatransitoire très chaud et très dense.Après l’impulsion laser, le plasma sedétend et se refroidit en émettant unrayonnement lumineux.

Ce rayonnement, constitué initialementd’un fond continu à spectre large (rayon-nement de corps noir), évolue au fur età mesure du refroidissement du plasmavers un spectre de raies caractéristiquesdes éléments le constituant. La durée de vie du plasma est comprise entre 10–7

et 10–5 secondes, selon le volume de ma -tière vaporisé.

Un système optique collecte une partiede la lumière émise par le plasma versun spectromètre équipé d’un détecteur.Le signal émis par le plasma dépendantdu temps, un générateur de retard et ungénérateur de porte sélectionnent l’ins-tant et la durée de l’acquisition. Il estainsi possible de s’affranchir en grandepartie du fond continu émis à l’originepar le plasma très chaud et de ne détec-ter que le signal caractéristique desatomes et des ions du plasma. Le tout est piloté par un système decontrôle/commande ; un logiciel d’ac-quisition détermine l’intensité reçue enfonction de la longueur d’onde. Le traitement du spectre permet dereconnaître les raies qui le composent

et, par comparaison à une base de don-nées, d’identifier les éléments chimiquesprésents dans le plasma (fig. 3).

Détermination des concentrations et reconnaissance des matériaux

Du fait de la rapidité de l’éjection dematière, le plasma a la même composi-tion que le matériau d’origine, donnantainsi accès à des mesures quantitativesfiables. Cependant, pour une concen-tration donnée de l’élément d’intérêt,l’intensité du signal dépend du maté-riau analysé ; cette influence du matériausur la réponse analytique est connue sousle nom d’effet de matrice. La quantifi-cation précise passe donc par une étapepréalable d’étalonnage effectuée surdifférents étalons de composition voi-sine de celle de l’échantillon, dans les-quels l’élément à quantifier se retrouveà des concentrations connues.La technique de la LIBS présente ainsi denombreux avantages :– Analyse multi-élémentaire : la LIBS per-met de détecter en une seule impulsiontous les éléments, y compris les pluslégers, sur tout type de matériau.– Analyse sans contact, à distance, par-ticulièrement adaptée aux milieux hos-tiles, par exemple à haute températureou corrosifs, ou aux milieux difficilementaccessibles.– Analyse sans préparation d’échantil -lon, sous atmosphère ambiante, ce quirend sa mise en œuvre simple et rapide.

- Analyse en temps réel. - Analyse peu destructive :les masses de matière abla-tée sont très faibles ; elles

varient de quelques nanogrammes àquelques centaines de nanogrammes. – Analyse localisée, la limite de résolu-tion spatiale atteignant quelques micro-mètres, et même un micromètre, avecpossibilité de réaliser des microcarto-graphies.– Large plage d’analyse : la limite dedétection usuellement atteinte varie dela fraction de ppm (partie par million) àquelques centaines de ppm, selon l’élé-ment et le matériau.

Spectromètres LIBS

Les premiers analyseurs LIBS industrielssont désormais proposés à la vente (fig. 3).Pour la création du plasma, les lasers uti-lisés sont en général des lasers à solideNd:YAG ; la longueur d’onde retenuepeut varier du fondamental, à 1,06 mm,aux différents harmoniques, selon letype de matériau analysé. Une duréed’impulsion de quelques nanosecondeset des énergies de 10 mJ à 100 mJ (selonla surface d’interaction) permettentd’atteindre l’irradiance crête requise surle matériau à analyser.Les détecteurs sont couramment descaméras CCD intensifiées, qui permet-tent le traitement temporel de l’acqui-sition en jouant le rôle d’obturateurrapide. Ils peuvent être associés à diffé-rents spectromètres. Les spectromètresclassiques, adaptés à la spectroscopieatomique, c’est-à-dire lumineux et à fortpouvoir de résolution (λ/Δλ = 10 000), nepermettent d’analyser que quelques éléments simultanément, en raison deleur faible plage spectrale (10 nm), dueà la taille limitée du capteur CCD.

58 CAHIER TECHNIQUE La fabrication des cellules photovoltaïques et la spectroscopie d’émission


Figure 3. LIBS transportable commercialisée par IVEA sous licence CEA,et logiciel de traitement associé.


En revanche, les spectromètres à dis- persions horizontale et verticale (« spec-tromètres à échelle ») permettent l’ex-ploitation simultanée de la totalité duspectre (200 à 900 nm), avec un pouvoirde résolution pouvant aller jusqu’à 10 000 sur des modèles courants. Il existeaussi des spectromètres de très faiblevolume, robustes, bien adaptés à l’ana-lyse de terrain, mais de performancesmoindres.

Domaines d’application

Maîtrise des procédés industriels et des impacts environnementaux

Les gains de productivité et la régle-mentation toujours plus exigeante obli-gent en permanence les industriels àmieux maîtriser leurs procédés, de la qua-lité des matières premières consommées(diminution des rebuts et maîtrise desdélais) jusqu’au suivi en temps réel desrejets industriels, et leur valorisation.C’est, en particulier, le cas de l’analysede liquides dans les aciéries, de celle decoulées de verre, dont il faut contrôlerla composition et le taux d’impuretés, ouencore de l’analyse de sels fondus. C’estd’ailleurs pour de telles applicationsd’analyse à distance que le CEA a lancé,dès le début des années 90, ses travauxd’étude et de développement de la LIBS.Pour les procédés industriels, la LIBS per-met d’opérer directement sur les lignesde production, à distance suffisante pouréviter toute difficulté liée à la tempéra-ture ou aux projections éventuelles.Adaptée à l’analyse des aérosols, la LIBSpermet aussi de contrôler la composi-tion des fumées et résidus de calcina-tion, ou la concentration et la composi-tion d’aérosols présents au voisinage des postes de travail (fig. 2).

Analyse de terrain

De manière générale, l’absence de pré-paration d’échantillon et la facilité detransport et de mise en œuvre de la tech-nique, font de la LIBS un outil de choixpour les analyses de terrain. On peut citerl’analyse d’ambiances de travail (gaz etaérosols), celle des sols, l’analyse miné-ralogique et l’analyse archéologique,

en particulier sous-marine (en milieuliquide). La faible intrusivité de la LIBS en fait aussiune technique d’intérêt pour l’étuded’objets précieux et fragiles, comme lesœuvres d’art. Ainsi, l’analyse du plasmacréé à partir de quelques nanogrammesde peinture permet d’en déterminer lacomposition élémentaire, et donc de ladater ou de révéler la présence de diffé-rentes couches.

Analyse de laboratoire : microsonde LIBS

L’analyse des phénomènes de diffusiond’un matériau dans un autre, par exem-ple lors d’opérations de soudage, ou ladétermination de l’homogénéité de lacomposition d’alliages peuvent requé-rir des cartographies à l’échelle micro-métrique (fig. 4). La résolution latéraledes mesures de la microsonde LIBS peutat teindre le micron, et les éléments (ycompris les plus légers comme l’hydro-gène) peuvent être détectés à des ni -veaux de teneur de quelques parties parmillion pour les plus sensibles. Le degré de maturité de l’analyse parLIBS, son grand potentiel d’applications,tant dans le secteur industriel que dansle domaine des mesures de terrain, ainsique l’apparition sur le marché de maté-riel fiable et robuste, en font un outil dechoix, actuellement en plein essor, dansle domaine de l’analyse chimique entemps réel.

Conclusion

Ces deux applications industrielles dulaser montrent l’importance de celui-cidans le progrès technologique. Des ob -jets devenus courants, comme un télé-phone portable, sont soumis à plusieursopérations « laser » en cours de concep-tion, de fabrication, de livraison. Le des-ign est validé par prototypage rapide,les circuits intégrés sont réalisés par litho-graphie laser, les couches minces com-posant l’écran sont réparées par ablationlaser, les touches sont marquées laser,les codes-barres permettant la logistiquesont lus par laser…

L’importance industrielle du laser netient pas au chiffre d’affaires réalisé parl’ensemble des fabricants de sources(quelques milliards de dollars, chiffre trèsmodeste au vu de l’économie mondiale)mais résulte de la diffusion de son utili-sation dans les procédés industriels àhaute valeur ajoutée. Cinquante ansaprès son invention, le laser est devenuincontournable dans l’industrie. n

Références

[1] Par diffusion du phosphore, dans le cas usuel desubstrats de type p.[2] Selon le procédé de fabrication utilisé, les bordsdes plaquettes contribuent plus ou moins fortementà une perte d’efficacité de la cellule, par recombinai-son des électrons et des trous photogénérés.[3] Voir Reflets de la physique n° 5 (2007), p. 19.[4] CIGS : Cu(In,Ga)(S,Se)2. Voir Reflets de la phy-sique n° 5 (2007), p. 16.

RemerciementNous tenons à remercier Bernard Equer pour sarelecture attentive de la section sur le photovol-taïque.



Figure 4. Image obtenue par microsonde LIBS,développée au CEA, de l’insertion de titanedans un béton d’ouvrage d’art pour lestockage en milieu géologique profond (réso-lution 3 m, mesure en atmosphère ambiante).

100 mm


Trioptics reprend lagamme µPhase

En reprenant la famille desinterféromètres µPhase deFisba, Trioptics élargit son offre de solutions pour la mesure de topographie et de frontd’onde sur composants opti -ques. La gamme se composed’une dizaine d’instrumentsde type Twyman-Green dédiésau con trôle de surfaces planes,sphériques et asphériques, dediamètre 2 à 100 mm. Des ex-panseurs de faisceaux option-nels sont aussi disponibles afind’atteindre des diamètres de200 et 300 mm. Adaptés auxsurfaces polies telles que verre,céramique, plastiques, cristaux,les µPhase sont utilisés pour lecontrôle de process de polis-sage, moulage ou usinage dia-mant aussi bien en R&D qu’enproduction. Les µPhase sontdisponibles avec des sources laser à 632,8 nm (standard) etde 355 à 1064 nm en option. Lelogiciel d’analyse des interfé-rogrammes µShape complètel’offre de Trioptics avec desfonctionnalités de mesure desurfaces cylindriques et asphé-riques.

CONEX : nouvel ensemblede micropositionnementintégré

Newport Corporation et sa fi-liale française Micro-ControleSpectra-Physics, annoncent ledernier-né de la gamme de solutions de micropositionne-

ment (contrôleur/platine) in-tégrées CONEX. Le contrôleurcompact CONEX-AGP est pré-configuré avec une platine detranslation Agilis AG-LS25-27Pentraînée par moteur piézoé-lectrique qui intègre un codeurlinéaire miniature à lecturedirecte. Le système de posi-tionnement en boucle ferméeCONEX-AG-LS25-27P, qui re-groupe ces deux produits, au-torise une installation rapide.

Il assure une répétabilité bidi-rectionnelle de 0,3 µm, ce quile destine aux applications enespace confiné nécessitant undispositif de commande mono-axe intégré. La platine detranslation est, elle aussi, trèscompacte, avec une structuremétal-isolant-métal (MIM) de0,2 µm et une course de 27 mm.

Le CA-310 pour ajusterles écrans LED

ScienTec lance un analyseur de couleur pour la nouvellegénération d’écrans : le CA-310de la gamme Konica Minoltaest un instrument haute vitessequi effectue des mesures deprécision sur les écrans plats dedifférentes technologies ycompris LED – précision obte-nue par une réduction des er-reurs dues aux variations despics d’émission des LEDs.Konica Minolta a développéun nouveau capteur qui res-pecte la courbe de sensibilitéCIE 1931 ; permettant des me-

sures fidèles même si la distri-bution de l’émission spectralevarie. Le CA-310, qui intègre cesnouveaux capteurs, permetainsi d’ajuster les écrans, y compris ceux à technologieLED, afin de reproduire avec leplus d’exactitude les couleursnaturelles des images origi-nales.En termes de luminance, le CA-310 est selon le fabricantdix fois plus rapide que le colorimètre Konica MinoltaCS-200 – lequel propose aussiune analyse de précision, maispour d’autres applications. LeCA-310 cible donc particuliè-rement les lignes de produc-tion des écrans plats à tech-nologie LED.

Powerlite DLS : un laser Nd:YAG nouvelle génération

Avec sa gamme PowerliteDLS, Continuum propose un laser Nd:YAG haute énergie,capable d’atteindre 2 J @ 532nm. Le contrôle digital offreune nouvelle interface utilisa-teur. Conforme à la normeROHS, l’appareil peut être as-socié à des amplificateurs Ti:Saet des oscillateurs paramé-triques optiques.

TDL, solution laser à colorant accordable pulséQuantel présente son nouveaulaser accordable TDL+ pour laLIF, la combustion et la spec-troscopie laser. Avec ses nou-velles options UV et IR, ce laserà colorant entièrement auto-

matisé jusqu’à la déviation defaisceau motorisés permet unbalayage rapide de longueurd’ondes.

Outre son profil spatial, ses capacités de conversion et safinesse de raie, le laser TDL+met en avant une gamme d’ac-cord de 200 à 4500 nm.

Capteur à précision sub-nanométrique HASOHP 16

L’analyseur de front d’ondeShack-Hartmann HASO HP 16vient compléter la gamme de capteurs HASO d’Imagine Optic. Sa précision de mesuresub-nanométrique le pose enalternative aux « null lenses »ainsi qu’aux matrices CGH,pour la caractérisation des mi-roirs et des systèmes catadiop-triques comme pour l’aligne-ment des systèmes opti quescomplexes.

Insensible aux vibrations ouaux turbulences atmosphé-riques, il permet une mesureabsolue de la phase et de l’in-tensité, à la fois simultané-ment et indépendamment.HASO HP 16 est livré avec le logiciel d’analyse de frontd’onde HASOv3 avec une in-terface personnalisable.

Lasers focalisables Flexpoint MV FocusCommercialisée par Laser Com-ponents, La gamme laser Flex-point MV Focus à distribution depuissance homogène propose

60 PRODUITS Nouveautés


PH49-60-64-NP_Miseenpage122/12/1010:51Page60

Nouveautés PRODUITS 61

un réglage focal sans outil-lage : une vis de blocage pré-vient de tout réajustement ac-cidentel, tandis que la positionde la ligne reste inchangée.

L’épaisseur de ligne est de 40 µm à une distance de 50mmou 550µm à une distance de 1m. L’angle d’ouverture peutêtre ajusté de 5° à 90°, la lon-gueur d’onde de 635 à 905 nm,et la puissance de sortie de 5 µW à 100 mW. Afin d’aug-menter l’indépendance à lalumière ambiante, ou pour di-minuer la puissance de sortie,les lasers Flexpoint MV Focuspeuvent être équipés d’un câ-ble de contrôle. Une gammed’accessoires est égalementdisponible.

Joulemètre Large bandeet grande dimension Gentec QE65

Opton Laser présente le nou-veau mesureur d’énergie issu

des centres de développementGentec EO : le QE65. Cette têtepyroélectrique propose unesurface active de 65 x 65mm(valeur qui sera encore aug-mentée avec la sortie du QE95prévue pour 2011). Capable demesurer jusque 125 J par im-pulsion, elle présente un bruitde 5 µJ.

Fonctionnant entre 190 nmet 20 µm, elle s’adapte à la plu-part des lasers haute énergiedu marché.

Nouvelle source de rayonsX 230 kV microfocusHamamatsu complète sa gam -me de sources rayons X : laL10801 se distingue par le fort

courant qu’elle peut générer(1 mA) tout en permettant unerésolution de 4 µm.

Il s’agit d’une source « ouverte»avec une cible en tungstène.L’ensemble est ultra-compactet ne nécessite pas de câble HTentre l’alimentation et le tube.La source L10801 peut émettreavec un angle de 40°. La dis-tance focale entre la cible etl’objet, de 5 mm minimum,per met des grandissements si-gnificatifs sans détériorationde la qualité d’image.

PXY AP, platine piézo-électrique 100 x 100 mmTrioptics France présente lanouvelle gamme de platinesPXY AP de Piezosystem Jena

principalement développéepour des applications en mi-croscopie, grâce à la présenced’une large ouverture cen-trale carrée de 100 x 100 mm.

Le concept mécanique Nano-X(2 actionneurs par axe travail-lant en opposition) permetune rigidité adaptée aux ap-plications en dynamique. Of-frant une résolution sub-na-nométrique, cette platine defaible épaisseur est disponiblepour des courses XY de 30 à800 µm. Un asservissement parcapteur capacitif est proposéen option ainsi qu’une prépa-ration au vide et aux bassestempératures. Outre les utili-sations en microscopie, ces sys-tèmes se prêtent égalementaux applications optiques et laser, imagerie etscans (SNOM;AFM).

Abonnement (6 numéros)

Tarif normal : France : 60 € TTC • UE, Suisse : 74 € TTC • Autres pays : 80 € TTCÉtudiants (à titre individuel, sur justificatif) 38 € TTC

Commande de numéros déjà parus (10 € par exemplaire)Indiquer ci-dessous le numéro de la revue commandée et, en dessous, la quantité souhaitée.

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Photoniques n° 43 • septembre - octobre 2009Photoniques n° 44 • novembre - décembre 2009Photoniques n° 45 • janvier - février-mars 2010Photoniques n° 46 • avril-mai-juin 2010Photoniques n° 47 • juillet-août 2010Photoniques n° 48 • septembre-octobre 2010

N°48N°46

N°47

N°44N°43

N°45

x 10 €TTC

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Bulletin d’abonnement DÉSIGNATION QUANTITÉ TOTAL


Barrette CCD linéaire pourproche IR S11510

Appliquant les résultats de sesdernières recherches en ma-tière de silicium appliquées àla photodétection, Hama-matsu lance de nouvelles bar-rettes Full Frame Transfer CCD(FFT-CCD), qui revendiquent40 % d’efficacité quantiqueà 1000 nm. Ces barrettes s’appuient sur leprocédé d’Hamamatsu, quiconsiste en un traitement lasercréant une structure MEMSsur la face arrière du détec- teur. Outre leur sensibilité au-delà de 800 nm, les barrettesS11510 disposent de 64 pixelsdans le sens de la hauteur quipeuvent fonctionner en modebinning, les destinant aux ap-plications de spectroscopie Raman – domaine où ellesmettent aussi en avant leur trèsfaible effet étalon.

Les séries S11510 sont disponibles en 1024 x 1024 pixelsou 2048 x 2048 pixels (chaquepixel faisant 14 µm de côté).

HASO R-Flex : caractérisation des surfaces et systèmes

Regroupant un capteur defront d’onde HASO3 (32, 76 ou128), un auto-collimateur avecson module de focalisation in-terchangeable, une diode laserfibrée et le logiciel d’analysede front d’onde HASOv3, leHASO R-Flex d’Imagine Opticse positionne comme une solution clé-en-main pour la

caractérisation des surfaces etdes systèmes optiques avecune précision de mesure deλ/100 RMS en mode simple-passage et de λ/200 RMS enmode double-passage. Afind’optimiser la résolution, ledispositif offre le choix de mo-dules de focalisation standardallant de f = 2 à f = 30. Ses dimensions autorisent unmontage sur les platines de ro -tation, permettant des mesu -res sur l’axe comme dans n’im-porte quel point du champ.

Kits intégrés de contrôledes diodes laser

Newport Corporation et Mi-cro-Controle Spectra-Physicsprésentent de nouveaux kitsde contrôle pour diodes laser,comprenant un contrôleur dediode laser, un régulateur detempérature, un support pour

diode laser, des câbles et dif-férents accessoires. Ces nouveaux kits de contrôlepermettent une configurationrapide pour une large gammede diodes laser. Ils conviennentpour les diodes laser hautepuissance, pour les lasers àboîtier TO, aussi bien que pourles lasers de type « butterfly ».« Ces kits permettent une ins-tallation initiale rapide et in-tuitive », souligne Jay Jeong,Responsable Produits chezNewport. « Ils englobent tousles composants de base né-cessaires pour mettre en œu-vre très rapidement des diodeslaser dans un laboratoire. »

EverGreen facilite la PIVQuantel présente son nou-veau laser double impulsionEverGreen avec 3 niveauxd’énergie : 70 mJ, 145 mJ et200 mJ à 532 nm. Le dispositifpermet un contrôle du délaitemporel entre les 2 impul-sions de la milliseconde à la nanoseconde.


Votre service :Direction généraleConseil. Marketing. PublicitéÉtudes. DéveloppementMéthodes. OrdonnancementRechercheContrôleProductionEntretien. SécuritéAchatsEnseignement. FormationAutre : .....................................................................

Votre fonction :Chef d’entreprise. DGDirecteurChef de serviceIngénieurChef de projetTechnicienAgent de maîtriseChercheurDirecteur de rechercheUniversitaire (enseignant, chercheur)Autre : .....................................................................

Nombre de salariés :1-910-4950-99100-199200-499500 et +

Pour que nous puissions adapter Photoniques aux besoins de ses lecteurs, merci de bien vouloir nous indiquer :

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Bulletin à retourner à : Photoniques - EDP Sciences, 17 avenue du Hoggar - P.A. de Courtabœuf, B.P. 112 - 91944 Les Ulis Cedex A


Nouveautés PRODUITS 63

Sa conception monobloc ga-rantit alignement et homogé- néité des nappes de lumière.

Spectrométrie résolue entempsOpton Laser présente le nou-veau spectromètre FluoTime300 « easy-TAU », entièrementautomatisé, destiné à la dé-termination des temps de vie– avec une option pour la me-sure des états stationnaires. Ilcontient l’intégralité du sys-tème optique et électroniquepour l’enregistrement des durées de vie de fluorescencevia le time-correlated singlephoton counting (TCPSC) et lemultichannel scaling (MCS).L’option multi-détecteur per-met de travailler avec unelarge gamme de configura-tion (de l’UV à l’IR). Le Fluo-Time 300 permet de résoudredes déclins de quelques pico-secondes. Le FluoTime 300 « easy-tau » possède un logicielintuitif, avec des applicationsdédiées pour la réalisation dela mesure.

Le CL-200A contrôle lesaffichages LEDScienTec présente le nouveaucolorimètre portable Luxmè-tre-Chromamètre CL-200A,destiné à mesurer les caracté-ristiques photométriques etcolorimétriques de sources lu-mineuses variées (y comprisles LED). Le Luxmètre-Chro-mamètre CL-200A succède aumodèle CL-200. Outre les me-sures de température de cou-leur, chromaticité et éclaire-

ment, le CL-200A affiche di-rectement la longueur d’ondedominante et la pureté d’ex-citation, permettant de contrô-ler la qualité des nouveaux dispositifs d’affichages tels les modules à LEDs. Le logiciel pour PC fourni enstandard permet de classerautomatiquement les LEDs entraçant les données sur le dia-gramme de chromaticité.

Le Luxmètre-Chromamètre CL-200A se destine aux fabri-cants de LEDs ainsi qu’aux des-igners, aux architectes et auxingénieurs de la lumière. Per-mettant de spécifier tempéra-ture de couleur, chromaticitéet éclairement, le CL-200A per-met lors de la réalisation del’ambiance lumineuse d’unescène ou d’un espace, de ga-rantir que la réalisation del’éclairage est conforme auxcaractéristiques définies.

Palitra : nouvel OPA Quantronix

Entièrement piloté par ordi-nateur, l’amplificateur para-métrique optique Palitra deQuantronix se caractérise parun spectre de sortie de 175 nmà 22 µm. Selon le fabricant,l’efficacité offerte est supé-rieure à 60 %.

Laser Components combine filtres passe-bande et moduleslaser pour l’illuminationd’objets

Dans le traitement de l’image,les filtres « passe-bande » sontcouramment utilisés pour amé-liorer le signal de la caméra.Afin d’éviter l’altération desimages, la longueur d’ondedu filtre est sélectionnée pourcorrespondre à la longueurd’onde de la source d’illumi-nation, l’objectif étant de nelaisser passer vers la caméraque la portion de lumière né-cessaire à la mesure, en blo-quant la lumière environ-nante. En combinant des filtres

« pas se-bande » à sa nouvellesérie MV-Flexpoint, Laser Com-ponents propose ainsi uneamélioration notable de l’illu-mination : la longueur d’ondecentrale de la ligne laser peutêtre filtrée avec une transmis-sion supérieure à 90 %. En uti-lisant un substrat d’une pièceet un traitement dur, le risqued’images sombres ou opaquesest éliminé. Les filtres MV sontdisponibles pour les sources lumineuses telles que LEDs etlasers aux longueurs d’ondecentrales (CWLs) de 395 nm à785 nm. Ils sont disponibles en version non-montée et peu-vent se placer entre la caméraet l’objectif (typ. 24,4 mm endiamètre), ou peuvent êtreplacés en face avant de l’ob-jectif grâce à la bague d’adap-tation de la caméra. Pour cesderniers, les montures sontdisponibles en M22.5 à M105.


www.spectrogon.com

Filtres Interférentiels

Réseaux Holographiques

UV, VIS, NIR

• Compression d´impulsion• Télécom• Accordabilité spectrale• Monochromateurs• Spectroscopie

• Disponible en stock

UV, VIS, NIR, IR

• Passe-bande• Passe-haut• Passe-bas• Large bande• Densité neutre

• Disponible en stock

SPECTROGONOptical filters • Coatings • Gratings

UK (parle francais): [email protected] • Tel +44 1592770000Sweden: [email protected] • Tel +46 86382800

US: [email protected] • Tel +1 9733311191


L’XploRA associe micro-scopies Raman et optique

Spécialisé dans la spectroscopieRaman, Hariba Scientific pro-pose un microscope Ramanhautes performances : l’XploRAassocie microscopie optique etidentification chimique parspectroscopie Raman, fournis-sant les informations de com-position chimique et de struc-ture moléculaire spécifiques àl’échantillon analysé. Destiné aux laboratoires deR&D, de contrôle qualité ou desciences criminalistiques, l’ap-pareil permet une identifica-tion rapide et non-destructive– sans préparation de l’échan-tillon, et sous pression atmo-sphérique. Complété par unmodule d’assistance, le logicielcontient les outils utiles à l’ex-

traction des informations re-cherchées.

Contrôleurs dédiés ILXLightwave

AlfaPhotonics présente la nou-velle gamme ILX Lightwave decontrôleurs dédiés aux diodeslaser à cascade quantique.L’of fre d’ILX intègre une sourcede courant LDX3232 (10mAde résolution et 20mA de pré- cision, >4A et 15V), un chillerLDT 53500 (refroidissement de 375W gamme -5 à 45 °C +/- 0,05 °C, stabilité tempéra-ture et précision sur tempéra-ture +/-0,2 °C), des solutionsde montures et une montureLDM 4872 (toutes embases dediodes, adaptations possiblesavec platine de translationxyz), ainsi qu’un contrôleur detempérature LDT5900 (réso -lution = 0,001koms, précision+/-0,05%). Ces produits met-tent notamment en avant untrès faible bruit.

Spectromètres miniatures SIR

Distribués par Idil, les nou-veaux spectromètres minia-tures fibrés SIR à balayage in-tègrent des capteurs InGaAsou MCT Photovoltaïque refroi- dis pour une détection dansl’infrarouge lointain. Les ap-pareils disposent d’un portUSB2.0 de transfert rapide desdonnées, et d’un logiciel decon trôle et d’analyse. Une gam -me d’accessoires fibrés (sour -ce et fibres optiques) compa- tibles est proposée. Plusieursmodèles sont disponibles : SIR-2600 :0,9-2,6 µm ; SIR-3400 :1-3,4µm ; SIR-5000 : 2-5 µm ;SIR-6500 : 3,0-6,5µm.

Nouveaux détecteurs pyroélectriques chez InfraTec

InfraTec propose depuis 2002une gamme de détecteursfonctionnant en mode cou-rant avec OpAmps CMOS in-tégrés. Ces composants monoou multi couleurs offrent une

tension de signal de plusieurscentaines de millivolts dans lessystèmes d’analyse des gazNDIR et peuvent être interfacésaux microcontrôleurs.Le produit phare de la nou-velle gamme, le LME-336, estconçu sur la base d’une pucefaible microphonie offrant uneréponse élevée ; il est particu-lièrement destiné aux instru-ments d’analyse de gaz opé-rants dans la gamme spectralede 8 à 12 µm (alcools, hydro-carbonés chlorés, ozone, etc.).Le LME-346 cible quant à luil’analyse de flamme à longuedistance. Caractérisé par sonmontage faible microphoniede la puce et sa constante detemps réduite, ce détecteurpropose comme le LME-336 unpoint de fonctionnement DCstable, maintenu par un élé-ment de compensation ther-mique.InfraTec garantit les confor-mités RoHS et REACH.



IIe de couverture : Laser ComponentsIVe de couverture : PRI-PHOTON Recherche Industrie

Excel Technology .............................................................................................................................................................. 27Hamamatsu....................................................................................................................................................................... 45Horiba Jobin Yvon ............................................................................................................................................................ 53Idil Fibres Optiques ........................................................................................................................................................... 15Imagine Optic ..................................................................................................................................................................... 9Laser 2000 ......................................................................................................................................................................... 23Laser Components ...................................................................................................................................................... 11, 29Micro-Controle Spectra Physics.................................................................................................................................. 25, 51Quantel ............................................................................................................................................................................. 57Scientec ............................................................................................................................................................................. 21Spectrogon........................................................................................................................................................................ 63

Liste des annonceurs


Photoniques 51 • Février 2011

Dossier « Atomes froids »Un cahier technique pourcomprendre ce qu'est unatome froid, comment leproduire, les applications,les équipes françaises tra-vaillant sur le sujet.

Le prochain numéro de Photoniques paraîtra le le 20 février 2011

Focus À venir

Pôle ORAFormationRégion AlsacePRI-Photon Recherche IndustrieElopsys

Contact : Annie KELLER (responsable de la publicité)Tél. : 33 (0)1 69 28 33 69 - Mobile : 33 (0)6 74 89 11 [email protected]

Vous y trouverez notamment les articles :

n Opticien célèbre : Jean-Baptiste BIOTn Nouveaux produits, n Actualités… …ainsi que les pages de la Société française d’optique, de l’AFOP et des pôles optiques régionaux.

Vous pouvez nous faire parvenir vos annonces de nouveaux produits et vos communiqués de presse avant le le 10 janvier 2011 à [email protected]

3D event ...............................................12ACTMOST........................................15

Ademe..................................................15Aero-Laser ............................................49Aerotech...............................................16AFOP............................8, 9, 25, 34, 36, 38AFSSET .................................................48Agence Spaciale Européenne................16AlfaPhotonics .......................................64ALPhA- Route des Lasers ...........16, 35, 36ALPhANOV ..........................10, 17, 22, 37Amplitudes Systèmes ................13, 17, 38ANR......................................................23Anticipa Lannion...................................35Astrium...................................................5Azur Light Systems..........................10, 22

Basler Vision ...................................29Baumer.................................................29Bernas Médical .....................................17Bertin......................................................5Biolux Medical......................................13BNP-Paribas..........................................16Bullier Automation................................12

CEA .........10, 14, 15, 17, 38, 39, 58, 59CEA Leti ................................................11Celia .....................................................10CILAS ..............................................24, 25CNES ......................................................5CNOP.......................................8, 9, 35, 36CNRS...............................7, 10, 14, 17, 39, Cognex .................................................28Commission européenne ......................47Continuum ...........................................60

Datar...............................................35Defence Advanced Research Projects Agency ....................................31DGA......................................................11DGSI-UBI-France...................................13Dilas .....................................................16

e2v..................................................12EBC.......................................................16Effilux ...................................................12Egide ....................................................13Elopsys ......................................13, 35, 36Eolite Systems.......................................56EOS European optical society................21ESA.......................................................38esolar ...................................................30essilor ...................................................23Ethera .............................................50, 51Euclid....................................................16

Flexpoint .........................................60Fluofarma .............................................17

Gas Sensors Solutions .....................50General Electric ....................................52Gentec..................................................61

Hamamatsu Photonics France....61, 62Holotetrix .............................................13Horiba Jobin Yvon.................................34Houmault .............................................12

IDIL Fibres Optiques ........................64Imagine Eyes...................................23, 24Imagine Optic............................23, 60, 62Inatech .................................................13INERIS ...................................5, 48, 51, 57Ines.......................................................15InfraTec.................................................64INSERM ................................................17INSIS.....................................................39Institut d'optique Graduate school .......37Institut Fresnel ........................................5Institut Saint-Louis..................................5IOGS .....................................................14IPSL ........................................................5ISMO ....................................................24ISP System ............................................10Ivea.................................................57, 58

Kappa Optoelectronics ....................30

Kloé ......................................................13Konica Minolta .....................................60Kylia......................................................13

Laboratoire Francis Perrin................51LAM......................................................24Laser Components SAS ...................60, 63LCSQA ..................................................48Leosphere ...............................................5Leutron Vision.......................................29Lovalite.................................................13Lumix....................................................12

MaxxVision .....................................29Micro-Contrôle Spectra-Physics ......60, 62Mikrotron .............................................30Minalogic .............................................11

NASA ..............................................38National Institute of Standards and Technology ...............................31, 33National Physical Laboratory ................33National Science Foundation ................31New Imaging Technologies ...................22New Option Wood ................................17Newport Corporation......................60, 62Nuvonix Europe ....................................38

OCA ..................................................5Ocean Optics ........................................50Octopus ................................................57Onera...............................5, 11, 23, 24, 25Opticsvalley ....................................35, 36Optique Rhône-Alpes............................35Optitec ......................................13, 25, 35Opton Laser International ...............61, 63OQAI ....................................................48OSEO ................................................8, 17Oxxius.............................................17, 37

PCO.................................................30Phasics .................................................24Philips .............................................14, 18Photonics Cluster..................................13Photonics21....................................15, 47

Physikalisch Technische Bundesanstalt .33Piezosystem Jena..................................61Pôle optique Rhône-Alpes ....................11POPsud .......................................5, 13, 36Presens .................................................50Pythagore China .....................................8

Quantel ..........................17, 38, 60, 62Quantel USA.........................................38Quantronix ...........................................63

Raytex.............................................17Rhenaphotonics....................................35Rofin-Baasel .........................................16Route des lasers ........................13, 36, 37

SCF-Société Chimique de France......17ScienTec ..........................................60, 63Scottish Optoelectronics Association ....13Sedi Fibres Optiques .............................13SEE .........................................................7Sepnet ..................................................13SFO-Société française d'optique .......3, 5,7, 25, 34, 35, 36, 38, 39SFP-Société française de physique...............................10, 17, 39Shack-Hartmann...................................60Solar Orbiter .........................................16Soleil ....................................................25Stemmer Inmaging ...............................30

Télécom Bretagne ...........................13Thales ...............................................5, 24Thales Diodes .......................................38Toyota...................................................15Trioptics ..........................................60, 61

Ubifrance ........................................13UdPPC ..................................................39Union de Normalisation de la mécanique .....................................8

Varioptics ........................................25Visiohost services .................................13Vision Components...............................29

XLIM ...............................................24

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Documents

Bilan PRI JRIOA Assises de l'optique