ASTRID-Maturation - Accompagnement spécifique des travaux de recherches et d'innovation Défense : Maturation et Valorisation

Plasma photonique pour la réalisation et l’industrialisation de source laser fibrée accordable UV/DUV – Plasma-PMC

Résumé de soumission

L'équipe du GPPMM d’XLIM en collaboration avec le laboratoire LPGP d’Orsay, a réussi une première mondiale en démontrant la génération et le confinement d’un plasma microonde dans le cœur d’une fibre optique à cœur creux. Ce résultat majeur a pu être obtenu grâce au soutien de la DGA dans le cadre du programme ANR Astrid UVfactor édition 2011. Durant ce projet, un nombre important de jalons a pu être atteint comme en témoigne le taux élevé de publications (5 articles, 15 conférences internationales dont 3 invitées, un brevet et le Rank Prize Funds 2014) parmi lesquels on peut citer la fabrication d’une nouvelle génération de fibres creuses qui représente aujourd’hui l’état de l’art mondial; la création et le maintien sans dégradation d’un micro-plasma dans ces fibres; sans oublier la démonstration du potentiel de la technologie des lignes microstrips pour répondre à l’aspect miniaturisation et basse consommation. L’ensemble de ces avancées démontre à la fois le fort potentiel émergent de cette technologie innovante qui est à la frontière de la photonique et des plasmas, mais aussi sa capacité à s’industrialiser dans un temps relativement court comme en témoigne son niveau de maturité qui est passé dans l’espace des 3 ans du projet Astrid de la preuve du concept à un niveau de TRL estimé entre 3 et 4. Ces résultats nous permettent aujourd’hui de pouvoir rentrer dans une seconde phase du projet pour aller vers la réalisation de sources laser UV/DUV fibrées compacts et industrialisables. En effet, cette technologie de rupture est porteuse de solutions aux verrous technologiques qui sont derrière le peu d’évolution des lasers UV depuis les années 70. L’objectif de la présente proposition sera donc d’utiliser les avancées technologiques d’Astrid UVfactor, et de passer du succès de la preuve du concept de la génération d’un plasma microonde dans les fibres creuses, au développement d’un composant photonique hautement intégré et fiabilisé combinant une émission laser UV/DUV accordable. Cette source laser est destinée à répondre aux besoins grandissants de la part de la communauté aussi bien militaire avec la détection de polluants et cibles dangereuses, ou les applications de bio-défense par spectro-plasma que civile avec le secteur médical comme en dermatologie pour le traitement du vitiligo et du psoriasis qui touche plus de 3 millions de personnes en France, pour ne citer qu’un exemple. Pour ce faire, le programme technique proposé dans le cadre de l’ANR Maturation visera trois actions majeures qui permettront d’étendre le choix sur le gaz à ioniser afin d’accorder l’émission dans la région spectrale UV/DUV; de miniaturiser le concept pour intégrer le produit dans les systèmes voir en faire un véritable laser portable; et enfin d’augmenter la brillance de la source. En parallèle, un dernier axe portera sur l’étude de marché afin d’affiner notre cahier des charges actuel au contact d’industriels leaders du domaine pour réaliser l’intégration du futur produit dans les systèmes. Dans ce contexte, le consortium se composera des deux académiques qui ont conduit le projet précédent ANR Astrid UVfactor auquel viendra se rajouter une nouvelle force d’appui avec le laboratoire SPCTS pour ses compétences dans la synthèse de céramiques afin d’adresser les aspects liés à la montée en puissance et rayonnement. Enfin, les résultats attendus du projet Plasma-PMC seront très clairement une suite naturelle du portefeuille de brevets détenu par la société GLOphotonics qui comprend plusieurs brevets touchant à presque tous les éléments de la chaine de développement, depuis la fabrication de la fibre creuse microstructurée, à l’assemblage de la fibre remplie de gaz jusqu’aux prototypes lasers. Par conséquent, GLOphotonics a été naturellement identifié comme le partenaire industriel privilégié pour intégrer le présent projet avec pour objectif final la réalisation du premier composant fibré Plasma-PMC et son démonstrateur laser à gaz UV/DUV associé.

Coordinateur du projet

XLIM (Laboratoire public)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

XLIM
Science des Procédés Céramiques et de Traitements de Surface
Laboratoire de Physique des Gaz et des Plasmas
GLOPHOTONICS

Aide de l'ANR 499 612 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2015 - 36 Mois

Liens utiles