Ce projet de recherche s’attache à développer de nouvelles fibres optiques en silice, matériau bien connu pour l’invention du fibroscope. Les fibres optiques suscitent un intérêt s’étendant bien au-delà du simple transport de la lumière. Leur marché est en pleine expansion aujourd’hui, aussi bien dans les télécommunications que les capteurs ou les lasers et amplificateurs. Les études menées dans le cadre de ce projet reflètent un nouveau type de collaboration entre l’optique et la science des matériaux. Les résultats développés ici devraient avoir des répercussions dans la communauté du « matériau », et en particulier auprès des chercheurs s’intéressant aux propriétés mécaniques du verre.
Développer de nouvelles fibres optiques de silice
L’objectif de ce projet est de développer de nouvelles fibres optiques* en silice** qui pourraient être utilisées dans différents domaines tels que l'éclairage ou l'imagerie, en particulier dans le secteur médical. Le projet consiste à étudier des fibres en silice contenant des bulles d'air ou des canaux d’air. Il propose d’étudier, pour la première fois, les déformations des bulles d'air lors du processus d'étirage d'une fibre optique en silice. Pour se faire, de nouveaux outils de simulations numériques des déformations des bulles d’air vont être développés. Les résultats seront comparés avec des mesures expérimentales (notamment par microscopie électronique).
Un impact fort dans la communauté « matériau »
Il s'agit d'un projet séminal entre l’optique et la science des matériaux centré sur les propriétés mécaniques du verre. Il réunit pour la première fois des équipes de différents laboratoires ayant une expertise reconnue dans le domaine des procédés, des matériaux (rhéologie, écoulement du verre, transfert thermique, milieux diphasiques), des simulations numériques et de la caractérisation par microscopie électronique. Le travail sur l’outil de simulation numérique sera pris en charge par les chercheurs du CEMEF de Mines ParisTech tandis que les fibres optiques seront préparées à INPHYNI puis caractérisées par microscopie électronique à balayage au CCMA. De telles études (notamment la complémentarité entre les simulations numériques et les résultats expérimentaux) devraient avoir un impact fort dans la communauté « matériau », en particulier auprès des chercheurs s’intéressant aux propriétés mécaniques du verre. Ce projet devrait donc fédérer et structurer à long terme la recherche dans ce domaine au sein d’Université Côte d’Azur.
* La fibre optique est une des plus grandes avancées technologiques en matière de câblage dont le but est de transporter de la lumière dont la source est soit un laser, soit une LED et sert pour la fibroscopie, l'éclairage, la transmission de données numérique ou comme capteur (chimique, mécanique, température, irradiations, etc.).
** La silice est un verre sollicité par le secteur industriel pour ses propriétés (transparence, résistance aux hautes températures, aux chocs thermiques, isolation électrique…) et son faible prix de revient.
Légende illustration : image en microscopie électronique d'une fibre optique contenant des canaux d'air. Une partie de la fibre a été polie longitudinalement afin de mettre à nu les canaux d'air. La section transverse de la fibre avec la répartition des différents canaux est également visible.