Un nouveau protocole de fabrication de fibre optique à moindre perte

Une équipe de l’Université Laval a mis au point une fibre optique d’une efficacité inégalée dans le spectre de l’infrarouge moyen.

Le spectre de l’infrarouge moyen, invisible à l’oeil nu, est primordial dans les domaines militaire, médical et celui de la détection LIDAR. Il permet entre autres de suivre les effets des changements climatiques dans le Grand Nord.

Or, le développement de systèmes efficaces et compacts présente son lot de défis. Pour les surmonter, plusieurs équipes de recherche ont développé un nouveau type de verre à base d’oxyde de gallium, germanium et baryum (BGG) qui est maintenant reconnu pour ses propriétés mécaniques et optiques exceptionnelles. Après 30 ans d’optimisation, la fabrication n’était toutefois pas encore au point.

Un protocole de fabrication réussi

L’équipe de l’Université Laval a toutefois réussi à mettre en place un protocole efficace. « Jusqu’à aujourd’hui, aucun groupe de recherche n’avait réussi à étirer sous forme de fibre optique ces verres et à obtenir d’aussi faibles pertes de lumière », rapporte Théo Guérineau, stagiaire postdoctoral à l’Université Laval et membre de Sentinelle Nord.

Leur succès réside dans une approche combinant la compréhension chimique et l’observation méticuleuse de leur verre. « Grâce à notre collaboration avec l’Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux, en France, nous avons développé des compositions de verres plus stables et plus faciles à travailler », précise le stagiaire postdoctoral.

Ensuite, l’équipe a identifié les différents défauts à l’origine des pertes de lumière dans leurs matériaux pour mieux les éliminer. Le groupe de recherche, du Centre d’optique, photonique et laser de l’Université Laval, rapporte les pertes les plus faibles mesurées dans une fibre de verre BGG.

Cette avancée contribue grandement au domaine de la télécommunication dans le moyen infrarouge. Non seulement leur verre possède des propriétés semblables aux verres fluorés qui dominent le milieu, mais la fibre optique qui en résulte est plus solide et plus résistante à l’humidité. Elle sera ainsi plus facile à manipuler et à exposer à des environnements contraignants, selon Théo Guérineau.

L’étude, intitulée Toward low-loss mid-infrared Ga2O3-BaO-GeO2 optical fibers, a été publiée dans la revue scientifique Scientific Reports.

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