ADESAQ — sciences naturelles et génie: petite révolution dans le domaine de l’optique

Catherine Couturier Collaboration spéciale
Sébastien Loranger consacre son doctorat aux réseaux de Bragg, qui sont utilisés depuis longtemps comme sélecteurs de canaux en télécommunications.
Photo: Polytechnique Sébastien Loranger consacre son doctorat aux réseaux de Bragg, qui sont utilisés depuis longtemps comme sélecteurs de canaux en télécommunications.

Ce texte fait partie d'un cahier spécial.

Au terme d’un parcours universitaire impressionnant, Sébastien Loranger vient de recevoir le prix ADESAQ 2019, qui reconnaît l’apport original de sa recherche sur les réseaux de Bragg.

« J’ai toujours été curieux de savoir comment les choses fonctionnent », nous raconte au téléphone depuis l’Allemagne Sébastien Loranger, lauréat du prix ADESAQ 2019 sciences naturelles et génie. Une qualité qui s’est avérée essentielle lors de son doctorat, qui cherchait à comprendre comment concevoir des réseaux de fibre optique ultra-performants et stables.

Né de deux parents ingénieurs, Sébastien Loranger s’inscrit au baccalauréat en génie physique à Polytechnique Montréal. « Ça me motivait de trouver des solutions. Maintenant, je sais que c’est un peu naïf de penser qu’on peut trouver seul une solution, c’est plus compliqué que ça ! Mais j’essaie d’apporter ma petite contribution », affirme Loranger.

À la fin de son baccalauréat, Sébastien Loranger s’inscrit à un cours d’optique qui modifiera la suite de son parcours. Il fait alors la rencontre du professeur Raman Kashyap. « L’optique ne m’intéressait pas vraiment, mais le professeur Kashyap, qui est très passionné, m’a convaincu de faire ma maîtrise avec lui », confie le jeune chercheur. L’arrivée de nouvel équipement à la fine pointe de la technologie au laboratoire du professeur Kashyap l’amène à convertir sa maîtrise en doctorat, toujours à Polytechnique, où il réorientera sa recherche sur la fibre optique.

Fibre optique et laser

Le doctorat de Sébastien Loranger, qu’il a obtenu en 2018, s’intéressait principalement aux réseaux de Bragg. « Ces dispositifs de fibre optique permettent la réflexion de la lumière à une longueur d’onde précise. On vient écrire des miroirs dans la fibre, qui permettent de réfléchir une couleur en particulier dans la fibre optique », explique-t-il.

Dans leur forme la plus simple, les réseaux de Bragg sont utilisés depuis longtemps comme sélecteurs de canaux en télécommunications. Sébastien Loranger, lui, s’est intéressé à leur version ultra-longue : un réseau de Bragg normal fait de 5 à 50 mm, tandis qu’un ultra-long, lui, fait à plus de 200 mm.

Dans ses travaux sur les lasers Raman, Loranger a travaillé avec des réseaux de 250 à 500 mm de long, poussant la démonstration jusqu’à 1 mètre de long. « Une de mes grandes contributions, c’est d’avoir réussi à résoudre le grand défi de créer un type de réseau sur n’importe quelle fibre optique, et non seulement celles de qualité commerciale », ajoute le chercheur.

Sébastien Loranger a également travaillé sur de nouveaux types de laser, dont le laser Raman fibré monofréquence, un laser plus stable et moins cher, et qui peut être utilisé à toute longueur d’onde ou couleur. Un laser, bref, très recherché commercialement. « C’est le faisceau de meilleure qualité qu’on peut avoir. C’est toujours une petite révolution dans le domaine de développer un nouveau type de laser fibré. »

Ce laser est fait de réseaux de Bragg ultra-longs qui permettent une émission monofréquence par effet Raman. Très précis, il pourrait servir notamment dans le domaine spatial, pour aider les astronomes à guider les télescopes en mesurant les fluctuations dans l’atmosphère..

Des contributions remarquées

Prix Julie-Payette et André-Hamer pour sa maîtrise, bourse Vanier, médaille du lieutenant-gouverneur du Québec pour son engagement dans la communauté universitaire… Le parcours de Sébastien Loranger est certainement parsemé de réussites. En 2018, il reçoit le prix Roger-A. Blais de la thèse de doctorat de l’année de Polytechnique, avant d’obtenir le prix de l’Association des doyens des études supérieures au Québec (ADESAQ) (en collaboration avec les Fonds de recherche du Québec) 2019, qui reconnaît l’apport original et déterminant d’une thèse de doctorat.

« C’est toujours gratifiant de voir que notre travail est bien perçu. Je vois beaucoup d’autres chercheurs autour de moi qui sont très bons, je me considère comme très chanceux », concède Loranger… Surtout lorsque, comme dans tout bon doctorat, les débuts ont été plutôt difficiles : « Pendant longtemps, les choses ne fonctionnaient pas. Tout a débloqué durant ma 3e année : j’ai découvert ce qui ne marchait pas et j’ai trouvé comment le résoudre, et j’ai ensuite publié trois ou quatre articles scientifiques de suite. »

Le Montréalais fait maintenant un postdoctorat au Max Planck Institute for the Science of Light en Allemagne pour deux ans. Et pour la suite ? Il espère pouvoir poursuivre dans le milieu universitaire, et devenir professeur. Son engagement dans plusieurs comités durant ses études supérieures et ses expériences d’enseignement l’ont persuadé de poursuivre dans cette voie. On entrevoit bien son avenir… lumineux.