RAPPORT D’ACTIVITÉ 2015 - Femto Engineeringfemto-engineering.fr/sites/default/files/content/RA_FEMTO... · 2016-08-24 · Rapport d’activité 2015 FEMTO Engineering 5 Après

RAPPORT D’ACTIVITÉ2015 Temps-fréquence

Optique - ÉnergieMicrotechnologie salle blancheMécanique - Biomédical

Rapport d’activité 2015 FEMTO Engineering 3Crédits photos : UFC (L. GODARD), FEMTO-ST, FC’INNOV

Présentation 6

Bilan d’activité 8

usinage laser femtoseconde 10

énergie 12

Biomédical 15

microfaBrication 16

temPs-fréquence 18

communication 20

Rapport d’activité 2015 FEMTO Engineering 5

Après seulement trois années d’existence, la fondation partenariale de l’université de Franche-Comté FC’INNOV, s’affirme, à travers sa business unit FEMTO Engineering, comme un élément moteur du système territorial d’innovation. Son rôle spécifique à l’interface de la recherche et de l’industrie vient compléter avantageusement les dispositifs existants et renforcer, par là même, l’image d’une université ouverte sur le monde économique, attentive à ses besoins et actrice de son développement à travers les moyens et les résultats de sa recherche.

Les compétences et savoir-faire de FEMTO Engineering s’exercent aujourd’hui jusqu’au développement technologique partenarial et au transfert dans les secteurs de l’énergie, du transport, des télécommunications, de l’horlogerie et de la santé. Les activités et les actions qui ont été conduites cette année ont permis de renforcer les partenariats industriels dans ces secteurs clés, qu’il s’agisse de grands groupes ou de PME, d’enregistrer une augmentation du chiffre d’affaire de plus de 90% et un résultat net de 10% du budget engagé et d’inscrire la structure dans le projet Carnot Mines-Télécom.

Conduite par sa direction et appuyée par ses personnels administratifs et techniques, ses ingénieurs et ses docteurs, la dynamique de FC’INNOV est appelée à se développer désormais dans un contexte régional en pleine mutation. Sa situation particulière au carrefour du monde académique, des pouvoirs publics et des acteurs socio-économiques l’invite à se renforcer en élargissant son champ d’activités, notamment en direction de la santé, en s’ouvrant à de nouveaux membres, en diversifiant ses sources de financement et en accompagnant plus encore le développement de la recherche partenariale.

Lamine BOUBAKAR

Président de FC’INNOV

L’Institut FEMTO-ST mène des activités de recherche qui conduisent à la découverte scientifique, à la preuve de concept, à la création de nouvelles technologies et de nouveaux savoir-faire, qui peuvent être mis à profit selon plusieurs voies pour développer l’impact socio-économique.

Par ailleurs, en complément de la recherche partenariale, nombre de nos partenaires industriels sont intéressés par des prestations de haute technologie dont la maitrise est directement issue des activités de recherche.

Ainsi, si de telles prestations ne relèvent pas de l’activité de recherche et des personnels dédiés à celle-ci, elles en dépendent directement et la prolongent utilement.

C’est l’objet de FEMTO Engineering, Business Unit de FC’INNOV, qui prolonge ainsi les activités de recherche de FEMTO-ST dans des secteurs et à travers des projets explicités dans ce rapport d’activité.

Il s’agit là d’un très bel outil pour accroitre les liens entre le monde socio-économique et celui de la recherche, fixer des compétences technologiques clés au sein du laboratoire et accroitre ainsi le potentiel de recherche et développement technologique et partenarial.

L’activité 2015, seconde année complète d’exercice de FEMTO Engineering, a été riche en projets, confortant ainsi ses domaines d’intervention. Je m’en réjouis.

Nicolas CHAILLET

Directeur de l’Institut FEMTO-ST

Rapport d’activité 2015 FEMTO Engineering 7Rapport d’activité 2015 FEMTO Engineering6

Portée par la Fondation partenariale Franche Comté’Innov de l’Université de Franche-Comté, FEMTO Engineering est le centre de développements technologiques de l’institut de recherche FEMTO-ST. Le centre assure l’interface entre la recherche réalisée par FEMTO-ST et les besoins d’innovation des industriels. Il leur propose ainsi des développements spécifiques de haut niveau qui découlent des travaux de recherche de FEMTO-ST.

FEMTO Engineering met ses compétences aussi bien au service des entreprises locales que des grands groupes internationaux.

En s’appuyant sur les équipements de l’institut de recherche, FEMTO Engineering propose des développements dans 6 grandes filières technologiques :• Optique• Energie• Biomédical• Micro-technologies de salle blanche• Temps-Fréquence• Mécanique (via la Cellule d’Ingénierie et Transfert du

Département Mécanique Appliquée de FEMTO-ST)Le niveau de maturité des développements technologiques actuels se situent entre 3 et 8 sur l’échelle TRL (Technology Readiness Level).La marque FEMTO ENGINEERING a été déposée en France et dans plusieurs pays européens.

Directeur général Grégory HAYE

EnErgiEGrégory GAULTIERNathalie DEVILLERS

OptiquEJassem SAFIOUIMaxime ROUSSET

tEmps-FréquEncEBenoît DUBOIS

sallE blanchEFlorent BASSIGNOT

biOméDicalRabah ZEGGARI

responsable administration et communication Tatiana LOCATELLI

chargée d’affaires Alexandra MONNIN

bureau

présidentLamine BOUBAKAR, Vice-Président recherche de l’Université de Franche-Comté, en charge de la commission scientifique

Vice-présidentHervé Maillotte, Directeur du département d’Optique MAILLOTTE FEMTO-ST

secrétaireNicolas CHAILLET, Directeur de FEMTO-ST

conseil d’administration

collège membres Fondateurs•Jacques BAHI, Président UFC•Lamine BOUBAKAR, Vice président recherche UFC•Christophe de CASTELJAU, Directeur Général des Services UFC•Martine DUFOUR, Directrice du SAIC UFC•Nicolas CHAILLET, Directeur FEMTO-ST•Serge GALLIOU, Directeur du département Temps-Fréquence, FEMTO-ST•Hervé MAILLOTTE, Directeur du département d’Optique, FEMTO-ST•Christophe GORECKI, Directeur de MIMENTO, FEMTO-ST•Christophe ESPANET, Responsable de l’équipe MACH du département Energie, FEMTO-ST

collège personnalités qualifiées•Véronique MENETRIER, représentante de la Présidente du Conseil Régional de Franche-Comté•Jean-Pierre GOEDGEBUER, Directeur d’INNEA Innovation Consulting•Georges Kotrotisios, VP Marketing et Business du CSEM•David Ferrebeuf , Secrétaire Général de la Vallée de l’Energie

collège Entreprises•Antoine GERARD, Président du Groupe IMI •Daniel CADET Directeur pour les affaires techniques extérieures d’ALSTOM Transport•Emmanuel GIRARDET, Président d’AR Electronique

2015 est l’année de la consolidation pour FEMTO Engineering après de nombreux recrutements en 2014. L’effectif en fin d’année était de 10 salariés.


11%

68%

1% 4%3%

11%

1% 1%OPTIQUE

SALLE BLANCHE

RACE 3

BIOMEDICAL

TEMPS FREQUENCE

ENERGIEMODELISATIONENERGIE FCTECH

DIVERS

En 2015, FEMTO Engineering s’est affirmé comme le centre de développements technologiques de FEMTO-ST en réalisant la maturation des résultats scientifiques du laboratoire d’une part, et en proposant des prestations aux industriels sur la base de ces technologies, d’autre part.

Le prolongement des travaux de recherche s’est notamment concentré dans les domaines de l’électronique numérique pour des applications temps-fréquence, de l’usinage par laser femtoseconde, des microtechnologies de salle blanche, des biopuces, et de l’énergie. FEMTO Engineering a été associé à plusieurs publications scientifiques.

2015 a aussi vu la naissance de la collaboration entre FEMTO Engineering et la SATT Grand-Est, cette dernière lui ayant confié en sous-traitance, la maturation d’une partie des travaux menés au sein de la Fédération de Recherche FC LAB et devant aboutir à la création d’une start-up en 2017.

Sur le plan commercial, FEMTO Engineering a accru ses activités de prestation, ce qui lui a permis d’atteindre dès la 2e année son objectif d’auto-financement, soit 2/3 de son budget. Le budget est équilibré par des subventions publiques, nécessaires pour le financement de l’activité de maturation, qui se réalise sur le long terme et présente un risque important avec un facteur élevé d’incertitude quant à son aboutissement.

les agréments cir et cii accordés à FEmtO Engineering

Le centre de développements technologiques a été reconnu par le Ministère de l’Education Nationale de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche pour sa capacité à mener des travaux de R&D et de conception de prototypes ou d’installations pilotes de produits nouveaux. A ce titre, il a reçu les agréments CIR et CII pour 3 ans, avec effet rétroactif pour 2014.Cette reconnaissance affirme le statut de FEMTO Engineering comme acteur R&D et représente un véritable atout commercial. En effet, il permet aux entreprises contractualisant avec FEMTO Engineering de bénéficier d’un crédit d’impôt.

dont 41 % du chiffre d’affaires avec la Suisse

références clientsrépartition par filière technologique

typologie clients

Grands groupes : 62 %

PME : 25 %

Académiques : 13 %

Station d’usinage laser femtosecondeCrédit photo : L. Godard, UFC

Centrale technologique MIMENTOCrédit photo : L. Godard, UFC


Découpe ultra-rapide du verre par laser femtoseconde(faisceaux de Bessel)

caractéristiques•Diamètre des faisceaux inférieur à 1 µm•Propagation sur plusieurs centaines de microns•Grande stabilité et homogénéité•Matériaux : Verre, quartz, niobate de lithium, saphir, polymères

avantages techniques•Haute résolution <1 µm •Pan verticaux•Très haut taux d’ablation > 30 µm3

•Record de rapport de forme : > 2000

applications•Nano-et micro-fluidique•Biomédical •Industrie de verre •Sécurité

S tructuration de surfaces métalliques et diéletriques

Usinage laser du verre pour la lutte contre la contre-façon

Texturation de surface - crédit photo : L. Godard, UFC

technologies développées•Coloration de surface•Super-hydrophobie, super-hydrophilie•Effet autonettoyant•Exaltation de propriétés capillaires

avantages du procédé•Intrinsèque au matériau•Adapté à différents types de matériaux•Monolithique

applications•Microfluidique•Cellules solaires•Marquage de précision

La maturation de ce second axe a été engagée au 2e semestre 2015 en utilisant des faisceaux en mode gaussien et Bessel.L’objectif est de modifier la morphologie des surfaces de matériaux pour leur conférer de nouvelles fonctionnalités.Ainsi, il est aujourd’hui possible de colorer les métaux, le polymères ou encore certaines céramiques, uniquement par irradiation laser de leur surface. Encore plus remarquable, il est possible de fonctionnaliser le matériau, c’est-à-dire de lui conférer certaines propriétés de surface ou de modifier celles déjà existantes. On peut ainsi rendre super-hydrophiles avec de très bonnes propriétés capillaires des matériaux initialement hydrophobes tout comme rendre super-hydrophobes des surfaces de nature hydrophile.

L’usinage par laser à impulsion ultra-courte est aujourd’hui un outil indispensable pour l’industrie.FEMTO Engineering exploite cet outil polyvalent en utilisant un nouveau genre de faisceaux appelés faisceaux de Bessel. Ces derniers se caractérisent par la possibilité de se propager sur plusieurs centaines de microns tout en conservant un diamètre constant.

usinage à haut facteur de forme

Il a été démontré en utilisant un faisceau de Bessel, la possibilité de créer dans des matériaux transparents des trous de quelques centaines de nanomètres de diamètre et profonds sur plusieurs centaines de microns avec un record de rapport de forme (profondeur/diamètre) de 2000 obtenu dans le niobate de lithium, où un trou d’environ 200 nm de diamètre et de 500 µm de profondeur a été réalisé avec une seule impulsion laser.

Découpe ultra-rapide de matériaux transparents

Cette technique de mise en forme a été exploitée pour la découpe laser ultra-rapide de verre, de quartz ou encore de certains cristaux de l’industrie photonique à des vitesses de l’ordre de 100mm/s. Des vitesses d’avance de 1m/s peuvent également être atteintes en utilisant des lasers à haut taux de répétition. La forme parfaitement circulaire de cette mise en forme de faisceau combiné au procédé athermique qui caractérise l’usinage par laser femtoseconde ont permis également une structuration submicrométrique de couches minces métalliques et de certains polymères pour des applications médicales.

Crédit photo : L. Godard, UFC


L’hydrogène :vecteur d’énergie d’avenir

Produire de l’électricité et de la chaleur en ne rejetant que de l’eau

Une réponse aux enjeux liés au stockage de grande ampleur des énergies d’origine renouvelable.

Une alternative performante face aux accumulateurs électrochimiques (batteries) en proposant une autonomie supérieure et un temps de recharge réduit.

Cette activité de développement de solutions pour la gestion de l’énergie électrique pour des systèmes embarqués ou stationnaires a été intégrée en septembre 2014.La technologue est associée à l’équipe Systèmes électriques Hybrides, ActionneuRs électriques, systèmes Piles A Combustible (SHARPAC) du département Energie de FEMTO-ST.

le projet FctEch

Le projet FC-TECH est un projet de maturation des systèmes piles à combustible sur lesquels FEMTO-ST et FC-LAB portent leurs efforts de recherche depuis plusieurs années. L’objectif est de développer des solutions innovantes pour la génération d’énergie électrique à partir de systèmes multi-sources intégrant des piles à combustible.

Vers la réalisation d’un prototype de groupe électrogène hybride à hydrogène

L’équipe en passe de relever le défi de maturation de cette technologie innovante au travers du projet FCTECH est une équipe pluridisciplinaire et dynamique d’ingénieurs, de docteurs, de maîtres de conférences et de professeurs d’universités issus de la fédération de recherche FCLAB (FR–CNRS 3539) de Belfort.

L’équipe du projet FCTECH en association avec FEMTO Engineering et FEMTO-ST bénéficie du soutien de la région Bourgogne-Franche-Comté, de la direction de la Valorisation de l’Université de Franche-Comté et de la SATT Grand EST.

La SATT Grand EST finance notamment le projet en sous-traitant la la maturation à FEMTO Engineering.

le projet cEtipDe nouvelles technologies pour l’embarqué

L’optimisation de l’efficacité du fonctionnement d’un hélicoptère, la diminution de la masse embarquée et la nécessité de répondre aux besoins énergétiques croissants dans le milieu aéronautique conduisent à développer de nouvelles technologies et méthodes pour fournir, distribuer, convertir et stocker l’énergie électrique. C’est dans ce contexte que le projet CETIP a été réalisé en partenariat avec Airbus Helicopters et financé par la DGA (Direction Générale de l’Armement).

le projet cEtip avait un double objectif :•L’étude et le développement d’un système d’alimentation électrique et d’une stratégie de gestion de l’énergie. Cela a permis d’évaluer l’intérêt d’ajouter des composants de stockage à l’architecture pour améliorer la stabilité du réseau et la qualité de l’énergie ;

•L’optimisation de la gestion des besoins électriques permanents, transitoires ou impulsionnels sur les hélicoptères dans le but de réduire la masse des installations embarquées.

•rédaction d’un papier pour communication à la conférence internationale Vppc 2015 :

N. Devillers, M.-C. Péra, F. Gustin, D. Bienaimé, « Study and assessment by simulation of aircraft full DC electrical power system and energy management », IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), Montreal, Canada, October 2015.

•présentation de deux posters aux Journées Electrotechniques du club EEa à toulouse sur la thématique « Aéronefs plus électriques, plus respectueux de l’environnement » - Toulouse, les 24 et 25 mars

N. Devillers, « Study and assessment by simulation of an aircraft electrical power system ».

N. Devillers, D. Bienaimé, J. Asensio-Sauto, M.-C. Pera, F. Gustin, « CETIP Project: Study of electrical energy production, conversion, storage and management in a helicopter ».

•publication dans Journal of power sources N. Devillers, M.-C. Péra, S. Jemei, F. Gustin, D. Bienaimé, « Complementary characterization methods for Lithium-ion Polymer secondary battery modeling », International Journal of Electrical Power and Energy Systems, vol. 67 (May 2015), pp. 168-178.

cOmmunicatiOn


rédaction d’un papier pour communication à la conférence internationale Vppc 2015 :

P. Saenger, N. Devillers, K. Deschinkel, M.-C. Péra, « An optimal sizing of electrical energy storage system for an accurate energy management in an aircraft », Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), October 19-22, Montréal (QC), Canada, 2015.

cOmmunicatiOn

le projet gEOsEFa gestion d’énergie optimisée pour des systèmes électriques ou hybrides fiables

Le cas d’étude proposé est un système hybride composé d’une alimentation qui émulera une source permanente de puissance (du type alternateur couplé à une turbine ou un système pile à combustible), une batterie d’accumulateur et une batterie de supercondensateurs.

Cette association de sources est générique, on peut la retrouver dans diverses applications. Le cadre applicatif privilégié sera celui d’une application aéronautique car elle rassemble de nombreuses contraintes en termes de dynamiques de charge, de température ambiante, de qualité de l’énergie.

L’objectif du projet est de développer des algorithmes d’optimisation incluant simultanément le dimensionnement des éléments de stockage et les paramètres de la stratégie de gestion d’énergie répartissant la demande de puissance sur les différentes sources.

Ce projet est financé par le Conseil régional de Franche-Comté.

atelier innovarcparticipation à l’atelier innovarc sur le thème de l’innovation dans les cleantechs, l’énergie et l’environnement à Yverdon-les-Bains (Suisse), les 27 et 28 mai 2015.

FEMTO Engineering a poursuivi l’activité de développements de modèles électriques, magnétiques et thermiques de moteurs électriques pour la traction ferroviaire.

La modélisation de phénomènes ou de fonctionnements particuliers de systèmes a été réalisée :

•afin d’expliquer des observations,•dans un but prédictif pour le développement de produits.

Des modèles ou algorithmes sont également développés pour améliorer des outils prédictifs existants.En fin d’année, le technologue a rejoint l’équipe Systèmesélectriques Hybrides, ActionneuRs électriques, systèmes Piles A Combustible (SHARPAC) du département Energie de FEMTO-ST.

projet avec alstom transport OrnansDes développements de modèles ont été réalisés pour Alstom avec pour objectif final la mise en place d’une nouvelle génération d’outils internes de conception de moteurs.

En maîtrisant les approches multiphysiques et nanobiosciences permettant l’optimisation de l’interface matériaux/échantillon biologique, FEMTO Engineering assure la conception et la production de puces SPR (Résonance plasmonique de surface)pour :

•l’immunothérapie•le criblage de ligands synthétiques et naturels issus des biotechnologies•la bioproduction•la bioanalyse en protéomique

Ces développements trouvent des débouchés auprès des plateformes et laboratoires publics de protéomique, des laboratoires pharmaceutiques, des entreprises de biotechnologies et d’instrumentation, des laboratoires de diagnostics in vitro, …

participation à la conférence iitc/mam en mai 2015 à grenoble :Présentation de travaux sur les puces silices.E. Herth, R. Zeggari, J-Y. Rauch, F. Remy-Martin, W. Boireau , Interconnect Technology Conference and 2015 IEEE Materials for Advanced Metallization Conference (IITC/MAM), 2015 IEEE International.

cOmmunicatiOn

technologie développéeDépot de couches minces de silice adaptée à des analyses biologiques par SPR.

avantages•Dépôt à basses températures•Dépôt rapide (quelques minutes)•Dépôt sur tous types de puces utilisées en technologie SPR

Opportunités de transfertNouvelle génération de biopuces combinant la chimie silane avec la détection SPR.

L’objectif est de proposer une nouvelle génération de biopuces Or/Silice dédiées pour les applications biocapteurs utilisant la détection SPR.Dans cette étude, il a été démontré que des couches minces d’oxyde de silicium amorphe (SiOx) déposées, par la technologie ICPECVD (Inuctively-coupled plasma enhanced chemical vapor deposition) à des basses températures, peuvent se combiner à des biocapteurs plasmoniques. En particulier, l’interface Or-silice amorphe a été étudiée pour ses applications potentielles comme biocapteur à résonance plasmonique.

Incubation de protéines sur une biopuce

0 nm

3 nm

0 2 4(a)

0 2 4(b)

4

2

0

4

2

0

Images AFM de : (a) surface Or, (b) surface Or/SiOx


FEMTO Engineering a réalisé des travaux de R&D en micro-mécanique, micro-nano-optique et micro-nano-acoustique afin de concevoir et de réaliser des dispositifs MEMS, MOEMS et NEMS.

Pour ces travaux, l’équipe travaille au sein de la centrale de micro & nano fabrication de l’Institut FEMTO-ST, faisant partie du réseau national RENATECH. Avec ses 1400 m² de salle blanche, la centrale MIMENTO (MIcrofabrication pour la MEcanique, les Nanosciences, la Thermique et l’Optique) est dotée d’un parc d’équipements de haute technologie qu’elle ouvre à la fois à des partenaires académiques et industriels.

Deux technologues adressent les commandes des industriels sur l’ensemble des technologies du parc.

•article publié dans Optics letter en avril 2015 :Présentation de travaux sur la fabrication de guides optiques photo-induits par effet pyroélectrique dans des couches minces de niobate de lithium fabriquées sur substrats hybrides (issus du projet RACE3).M. Chauvet, F. Bassignot, F. Henrot, F. Devaux, L. Gauthier-Manuel, H. Maillotte, G. Ulliac and S. Ballandras: Fast-beam self-trapping in LiNbO3 films by pyroelectric effect. Optics Letter Journal, vol 40, pp. 1258-1261, 2015.

•participation à la conférence iEEE isaF-isiF-pFm en mai 2015 à singapour :Présentation des travaux issus du projet RACE3 sur le développement de couches minces monocristallines sur substrats hybrides pour des applications optique et radio-fréquence.

Communications avec actes : F. Bassignot, F. Henrot, M. Chauvet, L. Gauthier-Manuel, B. Guichardaz, H. Maillotte and S. Ballandras: Hybrid wafers based on a “Silicon/PPLN thin film” stack for optical and Radio-Frequency applications. Proceedings of the IEEE International Joint meeting with the Symposium on Applications of Ferroelectrics and the Symposium on Piezoresponse Force Microscopy and Nanoscale Phenomena in Polar Materials, pages 52-55, 2015.

publicatiOns

Crédit Photo : L. Godard, UFC

report-amincissement de couches Electro-optiques, piEzoélectriques et fErroélectriques

Poursuite du projet collaboratif RACE3 initié en 2014 et soutenu financièrement par le Labex Action et BPI France.

FEMTO-ST a acquis via différents projets un niveau de maîtrise à l’état de l’art dans la mise au point des technologies de report/amincissement de plaques, d’inversion de domaines (« poling ») et de structures à haut facteur de forme (« ridge ») à partir de wafers en matériaux électro-optiques, ferroélectriques et piezoélectriques, pour des besoins de recherche multiples (acoustique, photonique, temps-fréquence, capteurs…).

Principalement opéré par FEMTO Engineering et en collaboration directe avec un industriel, le projet RACE3 vise à fiabiliser et valoriser ces avancées génériques et stratégiques par du développement technologique, du transfert industriel et l’identification d’applications.Un volet recherche complémentaire vient accompagner ces développements par des caractérisations technologiques et structurales poussées.

technologies développées•Wafers hybrides•Structure «Ridge»•Wafers périodiquement inversés

avantages•Convient à la production en série•Technologies accessibles•Réalisation sur mesure

Opportunités de transfert•Photonique : capteur de champs électriques, génération de deuxième harmonique…•Spatial et télécom : résonateurs, capteurs…

Guide d'ondes optique efficace pour la génération de seconde harmonique

Composants radio-fréquences fabriqués sur un substrat hybride Quartz/Or/Niobate de lithium aminci à 10 µm


•2 présentations à la conférence commune EFtF/iFcs 2015 à Denver (usa)

«High Stability Comparison of Atomic Fountains Using Two Different Cryogenic Oscillators» Michel Abgrall, Jocelyne Guena, Michel Lours, Giorgio Santarelli, Michael Tobar, Sebastien Bize, Serge Grop, Benoit Dubois, Christophe Fluhr, Vincent Giordano, en collaboration avec l’Observatoire/Syrte de Paris.

«Characterization of a Set of Cryocooled Sapphire Oscillators at the 10-16 Level with the Three-Cornered Hat Method», C. Fluhr, S. Grop, T. Accadia, A. Bakir, Y. Kersale, E. Rubiola, V. Giordano, B. Dubois, publié dans un Special Issue de IEEE Transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control.

•1 présentation invitée au symposium on Frequency standards and metrology (Fsm) à potsdam (allemagne)«Autonomous Cryocooled Sapphire Oscillator: A Reference for Frequency Stability and Phase Noise Measurements».V. Giordano, S. Grop, C. Fluhr, B. Dubois, Y. Kersalé, E.Rubiola.La conférence FSM se tient environ tous les 7 ans et est reconnue comme la référence pour les oscillateurs et horloges et leurs applications en science et métrologie.

•1 article dans applied Optics (mars 2015)«Ultra-low phase noise all-optical microwave generation setup based on commercial devices», Alexandre Didier, Jacques Millo, Serge Grop, Benoît Dubois, Emmanuel Bigler, Enrico Rubiola, Clément Lacroûte, Yann Kersalé.

•1 article dans iEEE transactions on microwave theory and techniques (avril 2015)«Tests of Sapphire Crystals Manufactured with Different Growth Processes for Ultra-stable Microwave Oscillators», Vincent Giordano, Christophe Fluhr, Serge Grop, Benoit Dubois.

cOmmunicatiOn

ultra haute staBiliteoscillateurs saPhir cryogéniques

uliss 2g

Oscillateurs Saphir Cryogéniques (OSC) nouvelle génération

Record mondial de stabilité :stabilité relative inférieure à 3x10-15 sur des temps d’intégration de la seconde à la journée

Consommation énergétique divisée par 2

FEMTO Engineering possède une expertise dans le développement et la caractérisation des systèmes et références Temps-Fréquence (TF) acquise notamment avec la participation au développement de l’oscillateur cryogénique ultra-stable ULISS.

Au sein du groupe de travail Go Digital et de l’équipe d’Oscillateur-IMP, le technologue de FEMTO Engineering a participé à l’étude, la définition et les tests préliminaires d’une instrumentation utilisant des techniques numériques et permettant la mise en œuvre de mesures à très haute résolution du type 3-cornered-hat dans le domaine fréquentiel et temporel.L’objectif est d’atteindre une résolution relative de fréquence meilleure que 10-15 à 1s pour une large gamme de fréquence sde la porteuse.Plusieurs voies sont explorées suivant le niveau de résolution requis et la fréquence de la porteuse : instrument basé sur un phasemètre analogique suivi d’une numérisation ou instrument « tout numérique » numérisant directement le signal à la fréquence de la porteuse.

Vers une forte réduction de la consommation énergétique des Oscillateurs saphir cryogéniques

Les Oscillateurs Saphir Cryogéniques (OSC) développés au laboratoire FEMTO-ST depuis maintenant plus de 15 ans, atteignent des performances sans précédent en matière de stabilité de fréquence à court terme.

Suite à l’installation réussie du premier prototype dans une station de l’Agence Spatiale Européenne à Malarguë en Argentine, le projet ULISS a été lancé avec l’objectif de promouvoir la technologie OSC.

Un OSC transportable a été mis au point pour parcourir l’Europe vers différents sites d’utilisateurs entre 2012 et 2015 : Neuchâtel (Suisse), Wettzell (Allemagne), Observatoire de Paris (France), CNES (France)…

A la suite de cette période de tests, il est apparu qu’une des limitations au déploiement de la technologie OSC était l’infrastructure nécessaire à son fonctionnement, principalement la nécessité d’un réseau d’alimentation triphasé et d’un groupe de refroidissement d’eau.

Le projet ULISS-2G a pour objectif de réaliser les améliorations techniques nécessaires à diminuer fortement la consommation électrique d’un OSC. L’année 2015 a permis de valider le design d’un nouveau cryostat qui consomme deux fois moins, fonctionne à présent sur un réseau classique monophasé et qui peut se passer d’un groupe de refroidissement d’eau. Un nouvel OSC basé sur ce cryostat a été monté et est en cours d’optimisation. Les premiers tests promettent des performances similaires aux précédents OSCs (Fig. ci-contre).


Vers la création d’un écosystème de business et d’innovation coopérative

Le lundi 28 septembre 2015, FEMTO Engineering et FEMTO-ST ont signé la lettre d’intention du Village By CA, aux côtés d’acteurs locaux (l’Université de Franche-Comté, de l’ENSMM, l’UTBM…)

L’objectif du Village By CA est de détecter les idées, accompagner les talents qui feront demain les grandes entreprises de la Région.

Le projet de création d’un village de l’innovation par le Crédit Agricole en Franche-Comté s’inscrit dans une démarche nationale et internationale avec 17 implantations dans le monde.

FEMTO Engineering a participé activement à l’animation d’un groupe de travail de la Communauté du Savoir (CdS), avec pour objectif de favoriser le transfert de technologie.La CdS vise à renforcer, à valoriser et à stimuler les collaborations franco-suisses dans l’Arc jurassien en matière d’enseignement supérieur, de recherche et d’innovation.

FEMTO Engineering a collaboré à ce workshop international organisé par le Labex ACTION, en partenariat avec l’Institut FEMTO-ST et le Pôle des microtechniques de Franche-Comté.

Cette conférence sur les composants et microsystèmes photoniques miniaturisés, s’est tenue les 2 et 3 décembre 2015 à Besançon, TEMIS.

Rassemblant des acteurs privés et publics, le séminaire a abordé les tendances et l’état-de-l’art des microcomposants photoniques multifonctionnels avec des applications potentielles dans la détection, les télécoms, la sécurité, la défense et le médical.Avec le parrainage de la SFO.

Crédit Photo : L. Godard - UFC

le mamFEMTO Engineering a participé au mAm, Micronarc Alpine Meeting du 2 au 3 février 2015, à Villars-sur-Ollon (Suisse).

Cette 6e édition s’est concentrée sur les équipements, les procédés innovants et les technologies de fabrication de micro-produits.

l’EpmtComme chaque année, FEMTO Engineering a exposé à l’EPMT à Genève, le salon de l’innovation technologique et de la haute précision, du 2 au 5 juin.

A cette occasion, Jassem SAFIOUI a présenté, lors d’une conférence organisée par Swissphotonics, un exposé sur les solutions innovantes de micro-usinage laser intitulé « Micro- et nano usinage de matériaux transparents par faisceaux de Bessel ».

mEDtEcFEMTO Engineering et FEMTO-ST ont exposé ensemble au MEDTEC, les 10 et 11 juin à Besançon, Micropolis. Cet événement s’adressait aux fabricants de dispositifs médicaux à la recherche d’innovation.

les rendez-vous carnot Les Rendez-Vous Carnot : un événement incontournable de la R&D contractuelle au service de l’innovation des entreprises auquel FEMTO Engineering et FEMTO-ST ont participé conjointement les 18 et 19 novembre.

Début 2015, la plaquette commerciale a été rééditée avec l’ajout d’une nouvelle filière technologique : la mécanique, afin de promouvoir les activités réalisées au sein du département Mécanique Appliquée de FEMTO-ST et plus particulièrement de sa Cellule d’Ingénierie et de Transfert (CIT).

Crédit Photo : L. Godard - UFC

Rapport d’activité 2015 FEMTO Engineering22

Membre fondateur :

Soutien financier :

agréé crédit d’impôt recherche (cir) etcrédit d’impôt innovation (cii)

FEMTO Engineering c/o Institut FEMTO-ST - 15B Avenue des Montboucons - F-25030 BESANCON CEDEXTél. +33 (0)3 63 08 24 14 - Fax +33 (0)3 81 66 60 07

[email protected] - www.femto-engineering.frSIRET 794 326 116 00017 - APE 7219Z

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