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    PolyPhotonique - L'École polytechnique, dompteuse de photons

    Le Réseau photonique du Québec compte neuf importants centres de recherche et plus d'une centaine de PME

    14 mai 2011 |Claude Lafleur | Science et technologie
    Nicolas Godbout, codirecteur du Laboratoire de fibres optiques et membre du Groupe PolyPhotonique de l’École polytechnique<br />
    Photo: Source école Polytechnique Nicolas Godbout, codirecteur du Laboratoire de fibres optiques et membre du Groupe PolyPhotonique de l’École polytechnique
    Le Québec se classe parmi les leaders mondiaux dans le domaine de la photonique, notamment grâce à une cinquantaine de chercheurs basés à l'École polytechnique et à l'Université Laval, ainsi qu'à une centaine de PME. Voilà le bilan que dresse Nicolas Godbout, codirecteur du Laboratoire de fibres optiques et membre du Groupe PolyPhotonique de l'École polytechnique.

    «Il y a des entreprises québécoises qui fabriquent des produits exportés à travers le monde et même jusque sur Mars!, dit-il. Ce sont des réalisations peu connues mais fort importantes.» La photonique a de multiples applications, poursuit-il en citant comme exemples les systèmes de communications par fibre optique, l'imagerie médicale, les lasers industriels et les systèmes de monitoring ou ceux qui travaillent dans des milieux hostiles.

    Ce champ de recherche est à la fois si vaste et si stratégique que l'École polytechnique a regroupé une foule de chercheurs, oeuvrant dans différents départements, sous le vocable du Groupe PolyPhotonique. Ce rassemblement a pour objectif de créer un pôle majeur dans ce domaine de portée internationale. Ce pôle englobe des recherches portant notamment sur les télécommunications optiques (haut débit, cryptographie quantique), la biophotonique (biocapteurs, tomographie optique, chirurgie laser), l'optique quantique (cristaux photoniques, cryptographie, ordinateur quantique), les fibres optiques et la nano-optique.

    «La photonique, explique le chercheur, c'est l'utilisation des photons à des fins technologiques. C'est un peu comme l'électronique; de même que celle-ci repose sur l'utilisation des électrons, la photonique, c'est tout ce qu'on peut faire avec des photons — ces particules de lumière. Ça couvre aussi bien les lecteurs de codes à barres dans les supermarchés que les DVD Blu-ray, en passant par toutes les utilisations des lasers.»

    Acheminer toujours plus d'information

    «La photonique est un domaine qui se retrouve partout, partout, poursuit M. Godbout. Notamment, la fibre optique est une technologie indispensable pour Internet — Internet ne pourrait pas fonctionner sans fibre optique! Et nous, à l'École polytechnique, nous couvrons assez bien l'ensemble de ces domaines.»

    Comme école d'ingénierie, les chercheurs de l'École polytechnique tendent à mener des recherches de nature appliquée — proches des applications industrielles — qui mènent à des brevets et à des transferts technologiques. «Par exemple, dans notre Laboratoire de fibres optiques, nous mettons au point des composants qui facilitent l'acheminement des communications par Internet, rapporte Nicolas Godbout. Vous savez que le volume total des communications via Internet double tous les deux ans environ. Cela veut dire que tout opérateur de système doit cons-tamment augmenter ses capacités de transmission, ce qui représente des défis à relever.»

    Une partie des travaux réalisés au Laboratoire de fibres optiques consiste donc à développer des composants qui permettent d'acheminer toujours plus d'information. «C'est comme si on cherchait des moyens d'augmenter les capacités d'une autoroute pour y faire circuler toujours plus de voitures, illustre le codirecteur. Les composants que nous concevons pourraient s'apparenter aux roulements à billes qui, installés dans les roues des voitures, permettraient de rouler plus rapidement. Ce sont des éléments qui, parmi tant d'autres, permettent d'acheminer davantage d'information.»

    Manipuler la lumière


    «Dans notre Laboratoire de fibres optiques, on ne fabrique cependant pas de la fibre optique!», lance, amusé, M. Godbout. Son équipe travaille plutôt sur des équipements qui manipulent la lumière transportée par de la fibre. «Par exemple, on prend deux, trois ou quatre fibres pour les combiner afin de faire des sortes de routeurs de lumière, qui permettent par exemple de distribuer la lumière à plusieurs sorties, ce qui a des applications en télécommunication et en imagerie.»

    Les chercheurs font également des expériences fondamentales sur la fibre, puisqu'il y a encore des phénomènes inusités à comprendre ou à exploiter. Ainsi, ils «injectent» un rayon laser extrêmement intense dans une fibre optique pour générer une luminosité extraordinaire — des milliers voire des millions de fois plus intense que le Soleil! Ce type de lumière pourrait avoir beaucoup d'applications en imagerie.

    «Nous faisons aussi des travaux en optique quantique qui permettent de fabriquer des systèmes de communications sécurisées, poursuit Nicolas Godbout. Il y a là encore beaucoup de recherches à faire, recherches qui, sur un horizon de dix ou quinze ans, sont susceptibles d'avoir un très très grand déploiement, notamment quant au développement de réseaux sécurisés parallèles à Internet.»

    Grappe industrielle


    Incidemment, ce genre de recherches a donné naissance à une «belle grappe industrielle», relate M. Godbout, composée d'une centaine de PME. «Le Québec a développé une expertise en photonique mondialement reconnue — un peu comme en aéronautique et en multimédia», poursuit-il.

    Toutefois, ce domaine diffère de l'aéronautique par le fait qu'il est constitué de PME et non de grandes sociétés comme Bombardier ou Pratt & Whitney. Voilà qui explique qu'il s'agit d'un domaine moins connu. «Il y a aussi le fait que davantage de villes à travers le monde oeuvrent en photonique», ajoute le chercheur, ce qui fait qu'il est plus difficile de s'y distinguer qu'en aéronautique.

    Notons que, selon le Réseau photonique du Québec, on compte neuf importants cen-tres de recherche et plus d'une centaine de PME sur notre territoire. En 2006, le secteur industriel comptait de 4500 à 5000 emplois et générait des revenus d'environ 600 millions de dollars par année. Et nul doute que, depuis cette époque, le secteur s'est grandement développé. «Il ne fait aucun doute que nous sommes un joueur de classe mondiale», affirme, sans hésiter et avec satisfaction, Nicolas Godbout.

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    Collaborateur du Devoir












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