École Polytechnique - Tout ce qui est laser et lumière...
L'École signe une première dans le monde canadien de la photonique
L’École polytechnique se dotera de la plus importante station d’usinage composée de dix lasers.
D'ici la fin de mai, à l'École polytechnique, le Laboratoire de concepts photoniques avancés (LCPA), créé en 2002 par le professeur Raman Kashyap, se dotera d'une station d'usinage pour fibre optique. Il y aura dix lasers dans la même station, ce qui en fera la plus grosse station du Canada. Rencontré au LCPA, Aïssa Harhira, associé de recherche au Département de génie électrique, est enthousiaste à propos de ce projet: «C'est une première aussi au Canada, dix lasers dans la même station. Donc, quand on a dix lasers, ça veut dire qu'on a dix longueurs d'onde, dix couleurs de laser. Il y a des lasers transparents, il y a des lasers verts, il y a des lasers rouges... Chaque couleur a sa propre propriété par rapport au matériau.»
La nouvelle infrastructure du Laboratoire de concepts photoniques avancés aura coûté environ quatre millions de dollars. Elle sera toutefois aussi à la disposition des partenaires universitaires et industriels du LCPA qui se trouvent au Québec et en Ontario. Les entreprises qui ont versé de l'argent pour le projet auront «l'exclusivité pour utiliser certaines applications» de la station.
Mais, comme la station n'est pas encore aménagée, le Laboratoire de concepts photoniques avancés, qui abrite aussi la Chaire de recherche du Canada sur les systèmes photoniques du futur, a à son compte plusieurs projets de recherche. Une des orientations de la recherche gravite autour du «rayonnement matière, [du] rayonnement de tout ce qui est laser et lumière [...], [de la] fibre optique, des matériaux optiques», indique M. Harhira.
Application en médecine
Un projet qui va bon train est celui de la création d'une prothèse oculaire qui réagit à l'intensité de la lumière. Pour les gens ayant perdu un oeil, la prothèse oculaire actuelle «ne réagit pas à la lumière», explique M. Harhira. «Donc, l'iris ne se fermera pas lorsqu'il y aura beaucoup de soleil ou beaucoup de lumière.» Le LCPA, en collaboration avec d'autres chercheurs et des cliniques ophtalmologiques, tente de mettre au point cette prothèse oculaire. Les prothèses sont encore à l'étape des tests, mais M. Harhira prévoit que les chercheurs arriveront bientôt à un résultat satisfaisant.
Ce projet, bien qu'intéressant, n'est pas le plus grand projet mené par le laboratoire. «Nous, on est vraiment dans tout ce qui est laser, fibre optique», précise le jeune chercheur.
D'autres projets portent sur l'analyse des matériaux industriels, où «des analyses de l'argilepar des méthodes optiques pour tout ce qui est industrie minière» permettent de déterminer s'il y a présence de minéraux. Aïssa Harhira souligne que lui et ses collègues ne sont pas engagés par des industries minières directement, mais plutôt par «des entreprises qui font de l'équipement pour les capteurs et pour l'analyse de matériaux» qui, elles, travaillent pour les minières.
Le refroidissement laser
Une autre recherche en cours au LCPA se penche sur le refroidissement laser. Sébastien Loranger, étudiant à la maîtrise à l'École polytechnique sous la direction du professeur Kashyap, tente d'utiliser «une radiation laser pour refroidir le verre». Autrement dit, l'étudiant essaye de faire l'inverse des micro-ondes. Et qu'est-ce que cela va donner? «Ça va ouvrir une toute nouvelle façon de refroidir, parce que, actuellement, il existe des compresseurs pour pouvoir refroidir, par exemple, l'air climatisé, explique M. Loranger. Il existe en électronique des refroidisseurs thermoélectriques qui sont très miniaturisables, mais qui nécessitent toujours l'utilisation d'un ventilateur et d'un échangeur de chaleur pour évacuer la chaleur.»
Le refroidissement optique vient donc offrir «une toute nouvelle façon de faire le refroidissement sans avoir à utiliser de radiateurs et de ventilateurs par la suite. Parce que toute la chaleur extraite va l'être sous forme de lumière», termine-t-il.
Un laboratoire unique
Réunissant une bonne quinzaine de personnes y travaillant, dont les étudiants, le LCPA est l'unique laboratoire à l'École polytechnique qui est rattaché à deux départements, soit le Département de génie électrique et le Département de génie physique. En plus d'accueillir sous peu la plus grosse station d'usinage pour fibre optique, l'un des défis principaux, «c'est toujours de faire des réseaux plus petits, parce que si on réduit toujours la technologie, le réseau de la puce ou du filtre, on augmente la bande passante», soutient Aïssa Harhira.
Pour augmenter la capacité technologique, il faut sans cesse la miniaturiser. À l'École polytechnique, on s'y applique.
***
Collaboratrice du Devoir
La nouvelle infrastructure du Laboratoire de concepts photoniques avancés aura coûté environ quatre millions de dollars. Elle sera toutefois aussi à la disposition des partenaires universitaires et industriels du LCPA qui se trouvent au Québec et en Ontario. Les entreprises qui ont versé de l'argent pour le projet auront «l'exclusivité pour utiliser certaines applications» de la station.
Mais, comme la station n'est pas encore aménagée, le Laboratoire de concepts photoniques avancés, qui abrite aussi la Chaire de recherche du Canada sur les systèmes photoniques du futur, a à son compte plusieurs projets de recherche. Une des orientations de la recherche gravite autour du «rayonnement matière, [du] rayonnement de tout ce qui est laser et lumière [...], [de la] fibre optique, des matériaux optiques», indique M. Harhira.
Application en médecine
Un projet qui va bon train est celui de la création d'une prothèse oculaire qui réagit à l'intensité de la lumière. Pour les gens ayant perdu un oeil, la prothèse oculaire actuelle «ne réagit pas à la lumière», explique M. Harhira. «Donc, l'iris ne se fermera pas lorsqu'il y aura beaucoup de soleil ou beaucoup de lumière.» Le LCPA, en collaboration avec d'autres chercheurs et des cliniques ophtalmologiques, tente de mettre au point cette prothèse oculaire. Les prothèses sont encore à l'étape des tests, mais M. Harhira prévoit que les chercheurs arriveront bientôt à un résultat satisfaisant.
Ce projet, bien qu'intéressant, n'est pas le plus grand projet mené par le laboratoire. «Nous, on est vraiment dans tout ce qui est laser, fibre optique», précise le jeune chercheur.
D'autres projets portent sur l'analyse des matériaux industriels, où «des analyses de l'argilepar des méthodes optiques pour tout ce qui est industrie minière» permettent de déterminer s'il y a présence de minéraux. Aïssa Harhira souligne que lui et ses collègues ne sont pas engagés par des industries minières directement, mais plutôt par «des entreprises qui font de l'équipement pour les capteurs et pour l'analyse de matériaux» qui, elles, travaillent pour les minières.
Le refroidissement laser
Une autre recherche en cours au LCPA se penche sur le refroidissement laser. Sébastien Loranger, étudiant à la maîtrise à l'École polytechnique sous la direction du professeur Kashyap, tente d'utiliser «une radiation laser pour refroidir le verre». Autrement dit, l'étudiant essaye de faire l'inverse des micro-ondes. Et qu'est-ce que cela va donner? «Ça va ouvrir une toute nouvelle façon de refroidir, parce que, actuellement, il existe des compresseurs pour pouvoir refroidir, par exemple, l'air climatisé, explique M. Loranger. Il existe en électronique des refroidisseurs thermoélectriques qui sont très miniaturisables, mais qui nécessitent toujours l'utilisation d'un ventilateur et d'un échangeur de chaleur pour évacuer la chaleur.»
Le refroidissement optique vient donc offrir «une toute nouvelle façon de faire le refroidissement sans avoir à utiliser de radiateurs et de ventilateurs par la suite. Parce que toute la chaleur extraite va l'être sous forme de lumière», termine-t-il.
Un laboratoire unique
Réunissant une bonne quinzaine de personnes y travaillant, dont les étudiants, le LCPA est l'unique laboratoire à l'École polytechnique qui est rattaché à deux départements, soit le Département de génie électrique et le Département de génie physique. En plus d'accueillir sous peu la plus grosse station d'usinage pour fibre optique, l'un des défis principaux, «c'est toujours de faire des réseaux plus petits, parce que si on réduit toujours la technologie, le réseau de la puce ou du filtre, on augmente la bande passante», soutient Aïssa Harhira.
Pour augmenter la capacité technologique, il faut sans cesse la miniaturiser. À l'École polytechnique, on s'y applique.
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Collaboratrice du Devoir
