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Capteurs et instrumentation à fibres optiques

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Publié le lundi 30 mai 2016 15:01

Que s’est-il dit le 25 mai 2016 à l’école d’ingénieurs ENSEA (Cergy-Pontoise) sur les capteurs et l’instrumentation à fibres optiques durant la journée organisée par le Club Fibres Optiques et Réseaux de la Société Française d’Optique ?

Une dizaine de conférenciers universitaires et industriels ont présenté l’état des recherches et des applications concrètes dans le domaine des capteurs à fibres optiques (CFO), des réseaux de capteurs à fibres optiques (RCFO) et de l’instrumentation à fibres optiques lors de cette journée organisée par Pierre Lecoy (Centrale-Supélec) et Rania Haidar (SFO).

Pierre Ferdinand (expert-consultant, ex-directeur de recherches au CEA), en conférence introductive, a dressé l’historique et le panorama scientifique et industriel des CFO. Il a notamment insisté sur l’impressionnante accélération de la Chine en ce domaine : « La Chine est devenue le quatrième contributeur à la conférence OFS et devrait être le premier en 2020 ! ».

Georges Humbert (Laboratoire XLIM - Limoges) a fait le point sur les développements de fibres optiques fonctionnalisées fabriquées par le procédé « powder in tube », c’est-à-dire à partir de matériaux sous forme de poudre. Il a montré plusieurs exemples dont une fibre à saut d’indice, à gaine de silice et en cœur de silice-alumine-lanthane (SAL) utilisée pour la détection de fuite lente dans le stockage des déchets radioactifs, et une fibre à gaine de silice mais en cœur de cuivre utilisée comme fil électrique micrométrique.

Youcef Ouerdane (Laboratoire Hubert Curien - Saint-Étienne) a traité des avantages et des limitations à l’intégration des fibres et des CFO dans les environnements radiatifs. Il a expliqué que la sensibilité des mesures dépend de trois types de paramètres, ceux intrinsèques de la fibre optique utilisée, ceux liés à l’irradiation et ceux propres à l’application, en concluant : « Depuis Fukushima, il y a un intérêt croissant porté aux CFO dans les milieux radiatifs ».

Gilles Melin (Ixblue) est resté dans ce milieu hostile pour faire le point sur les réseaux de Bragg durcis pour les mesures de déformation et de température en milieu radiatif et cela à travers les avancées du programme européen HOBAN (Hardened optical fiber bragg grating sensors) qui se déroule sur la période 2014-2017.

Frédéric Bouyon (FT Mesures) a présenté la technologie interférométrique en lumière blanche et deux applications telles la mesure des pressions différentielle et absolue dans un circuit de refroidissement et la mesure de températures en champ magnétique et en champ microondes propres à un transformateur électrique de 380 000 volts.

Loïc Guérin (HBM) s’est appuyé sur deux applications utilisant des fibres optiques à réseaux de Bragg, des coupleurs optiques et un interrogateur : une sur l’instrumentation et la surveillance d’une conduite forcée et l’autre sur la surveillance de bâtiments. Il a conclu ainsi : « À chaque application correspond son type de capteur et la protection idoine associée ».

Jean-Baptiste Paris (Cementys) s’est attaché à expliquer que les CFO dans le génie civil - la civionique - se contentent d’une périodicité étalée dans le temps pour les mesures, par exemple tous les trois mois, car les constructions sont suivies sur plusieurs dizaines d’années. Il a illustré avec un tunnel de stockage de déchets radioactifs, le prolongement d’une ligne de métro et le tunnel du Fréjus.

Lionel Quetel (IDIL fibres optiques), absent à cause du manque de kérosène à Lannion, a eu sa conférence présentée par l’intermédiaire de Pierre Ferdinand afin que nous puissions découvrir le projet COPTIK qui concerne de nouveaux CFO appliqués à la surveillance du stockage géologique du CO₂.

Aghiad Khadour (IFSSTAR) nous a intéressés à la problématique des performances et de la durée de vie des infrastructures dont la recherche de l’optimisation des coûts de la maintenance préventive par rapport à l’allongement du cycle de vie, problématique illustrée par l’intégration de fibres dans des armatures, des structures ou engravées dans du béton.

La journée s’est terminée par une table ronde sur : « Quelles compétences, quelles connaissances et quelles formations pour les professionnels du domaine des CFO et de l’instrumentation à fibres optiques ? », avec la participation de Nicolas Dubreuil (Institut d’optique - Graduate school), d’Azzedine Boudrioua (Institut Galilée, Paris 13) et d’Alexis Fischer (Université de Paris 13).

Pour être complet, signalons que cette journée de conférences a pu être organisée grâce aux parraineurs Arufog, FT mesures, HBM, Ixblue et ThorLabs, au laboratoire ETIS de l’ENSEA et à l’Institut d’études avancées de l’université de Cergy-Pontoise.

Jean-Michel MUR
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