Kloé - Rapports d'aspect de 1 x 40 par écriture directe
Description
La société Kloé a mis au point un procédé d'écriture directe par laser spécifique qui permet de bénéficier d'une très grande profondeur de champ, compatible avec la réalisation de microstructures à très grand rapport d'aspect. Ainsi, Kloé équipe ses équipements Dilase d'une nouvelle fonction qui permet de réaliser des rapports d'aspect de 1x40 dans des résines épaisses spécifiquement développées pour avoir la résistance mécanique suffisante pour ce type de microstructure. Elle reste compatible avec les autres résines épaisses du commerce, à condition que ces résines présentent une résistance mécanique suffisante.
Cette nouvelle fonction d'écriture à grand rapport d'aspect reste compatible avec l'ensemble des machines Dilase et mode d'écriture ; que ce soit en mode scanning, flashage ou vectorial. Il est donc possible de réaliser très simplement, en un seul passage d'écriture des forêts de plots à haut rapport d'aspect, des lignes continues ou maillages à très haut rapport d'aspect.
Innovation apportée
Lorsque l'on focalise un faisceau laser pour obtenir un spot de petite dimension, la profondeur de champ est généralement de l'ordre de la largeur du faisceau, c'est-à-dire que les rapports d'aspect sur de 1x1 ou 1x2 tout au mieux. La mise en forme de faisceau imaginée par Kloé permet d'étendre considérablement la profondeur de champ à plusieurs dizaines de microns pour un spot laser de 11µm, ou à plusieurs dizaines de microns pour un spot laser d'une dizaine de microns. Il devient alors possible de réaliser des microstructures dans des couches de plusieurs centaines de microns en une seule passe laser. Cela garantie une excellente stabilité des performances de la machines dans le temps, et ouvre la lithographie laser à un large panel d'application comme la microfluidique, la photonique, la structuration de surface, la micro optique, la micromécanique…
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La société Kloé, créée en janvier 2001 est un spin off de l'Université de Montpellier II créée par deux chercheurs, l'un en matériaux, l'autre en photonique. Elle propose aujourd'hui une large gamme de circuits et systèmes optiques intégrés, dont notamment les équipements de microtechnologie Dilase et UV-KUB. Les sytèmes Dilase sont des équipements de photolithographie sans masque par écriture directe par laser qui permettent de faire du prototypage rapide dans des couches de résines fines ou épaisses, jusqu'à plusieurs centaines de microns. Les UV-KUB sont des systèmes de masquage compact à base de LED UV. |
Laboratoire Charles Fabry - Convertisseurs de longueur d’onde Rambio
Description
Le produit présenté à la Vitrine de l’Innovation a été développé par le groupe de recherche « Matériaux non linéaires et applications » du Laboratoire Charles Fabry. Ce groupe étudie l’optique non linéaire qui est la science qui traite de toutes les modifications induites par et sur les faisceaux lumineux en interaction avec la matière. Ces interactions conduisent à des comportements spectaculaires : création de nouvelles longueurs d’onde, modification de l'intensité et de la trajectoire des faisceaux, création de structures lumineuses spatio-temporelles …
C’est dans ce cadre que le groupe a développé des convertisseurs de longueur d’onde nommés convertisseurs Rambio (www.lcf.institutoptique.fr/rambio). Un convertisseur de longueur d’onde est un dispositif optique placé à la sortie d’un laser qui permet d’en modifier la longueur d’onde. Un utilisateur qui possède par exemple un laser fonctionnant dans le vert peut grâce à un tel convertisseur le faire émettre à une nouvelle longueur d’onde par exemple dans le jaune, orange, rouge ou infrarouge…
Le groupe a acquis la maîtrise de la physique de ces convertisseurs lors de ses travaux de recherche sur les effets optiques non linéaires dans les fibres à cristal photonique. Leur fonctionnement repose sur la diffusion Raman stimulée dans un liquide remplissant le cœur d’une fibre optique à cristal photonique. Un faisceau laser injecté à une extrémité de la fibre ressort à l’autre extrémité décalé en longueur d’onde. Un large choix de liquides permet d’atteindre toute une gamme de longueurs d’onde entre dans le visible et proche infra-rouge. La fibre optique est totalement scellée de sorte que les fibres « convertisseur de longueur d’onde » sont aisément manipulables : « une nouvelle fibre = une nouvelle longueur d’onde ». Ainsi, un laser existant peut émettre à volonté une ou plusieurs longueurs d’onde à un moindre coût : le choix de la fibre à connecter au laser lui confère une nouvelle couleur !
Ces convertisseurs possèdent des spécificités qui les rendent uniques.
- Un encombrement minimal. Typiquement un convertisseur de longueur d’onde « Rambio » est constitué d’une fibre optique gainée d’environ un mètre de longueur. Pour diminuer encore l’encombrement, cette fibre peut être enroulée sur elle même.
- Des efficacités de conversion très fortes pouvant dépasser 70%.
- Une grande facilité d’utilisation. La fibre est entièrement scellée et le liquide contenu à l’intérieur est « invisible » pour l’utilisateur.
- Une excellente qualité de faisceau. L’émission est monomode transverse avec un spectre inférieur à 0,5 nm de large.
- Un fonctionnement totalement passif. Contrairement à d’autres solutions de convertisseurs de longueur d’onde basées sur des cristaux paramétriques ce système n’a pas besoin de régulation en température. Il ne nécessite aucune alimentation électrique et sa simplicité le rend particulièrement robuste.
- Des impulsions de durée allant de 10 picosecondes à une dizaine de nanosecondes sans rebond suivant le laser dont la longueur d’onde est à convertir.
- Des énergies par impulsion pouvant dépasser le µJ, des puissances crêtes de plus du kW, et ceci à la cadence du laser initial.
Innovation apportée
La solution de conversion de longueur d’onde que nous proposons se distingue des solutions habituellement proposées par la simplicité et le coût. La haute brillance spectrale qu’elle permet d’atteindre la rend particulièrement intéressante dans toutes les applications nécessitant quelques longueurs d’onde « exotiques » en régime impulsionnel, entre 10 picosecondes et quelques nanosecondes. Les applications que nous visons : microlidars, détatouage, imagerie photoacoustique, spectrofluorométrie.
Nous avons déjà construit plusieurs fibres convertisseur de longueur d’onde. En partant d’un microlaser à 532 nm, nous avons par exemple obtenu au choix la conversion vers l’une des différentes longueurs d’onde suivantes : 556 nm ; 561 nm ; 582 nm ; 595 nm ; 612 nm ; 630 nm ; 667 nm ; 772 nm.
Au delà de ces démonstrations, nous pouvons réaliser des convertisseurs permettant d’atteindre la plupart des longueurs d’onde du spectre visible et proche infrarouge. Des convertisseurs délivrant plusieurs longueurs d’onde simultanément sont également réalisables.
Le Laboratoire Charles Fabry, LCF, unité mixte de recherche du CNRS, de l'Institut d'Optique - Graduate School et de l'Université Paris-Sud, est la seule unité mixte couvrant les recherches de l'Institut d'Optique sur son site de Palaiseau/Orsay. De renommée internationale, ses travaux couvrent largement l'optique, notamment sous ses aspects expérimentaux et instrumentaux tout en y associant une part de théorie et de modélisation, depuis ses fondements jusqu'à la conception et la réalisation de systèmes optiques. Les résultats de ces travaux ont été à plusieurs reprises transférés vers l’industrie pour être commercialisés. Le laboratoire comporte huit groupes de recherche dont voici les intitulés et les principaux mots clés :
- Optique atomique (Responsables Christoph Westbrook et Laurent Sanchez Palancia) ; atomes froids, condensats de Bose Einstein.
- Optique quantique (Responsable Philippe Grangier) ; information quantique, cryptographie quantique. Nanophotonique et électromagnétisme (Responsables Henri Bénisty et Jean-Jacques Greffet) ; conception composants nanostructurés, modélisation de structures sub-longueur d'onde.
- Lasers (Responsable Patrick Georges) ; lasers solides.
- Matériaux non linéaires et applications (Responsable Gilles Pauliat) ; optique non linéaire, exaltation des non-linéarités par nanostructuration, élaboration de matériaux non linéaires en couches minces.
- Optique X-UV et Surfaces Optiques (Responsable Franck Delmotte) ; surfaces optiques, multicouches et interféromètrie XUV.
- Systèmes d’imagerie et Physique des Images (Responsable François Goudail) ; imagerie polarimétrique optique adaptative, co-conception de système d’imagerie.
- Biophotonique (Responsable Michaël Canva) ; biophotonique en molécule unique, plasmonique, systèmes d’imagerie.
De plus amples informations sont disponibles sur le site internet : www.lcf.institutoptique.fr
Symétrie - Hexapode NanoPos à résolution nanométrique
Description
L’hexapode NanoPos à résolution nanométrique est le système de positionnement à 6 degrés de liberté (Tx, Ty, Tz, Rx, Ry, Rz) le plus précis et le plus compact de SYMETRIE.
Cet hexapode innovant est capable de positionner une charge de 1 kg avec une résolution de 10 nm.
Contrairement à un hexapode classique de type plateforme de Stewart, NanoPos n’est pas constitué de vérins ou actionneurs mais de six tiges de longueur fixe.
Les translations combinées des six tables piézoélectriques extrêmement compactes interfacées sous les tiges via des articulations de haute qualité et des pièces mécaniques légères et sans frottements permettent de générer un mouvement précis et stable à 6 degrés de liberté.
Le pilotage de cet hexapode est facilité par un contrôleur et un logiciel développés par SYMETRIE.
Le logiciel ergonomique permet à l’utilisateur d’apprendre intuitivement à se servir de l’hexapode, tout en disposant de fonctionnalités avancées, comme la configuration du centre de rotation ou le changement de repères, atouts précieux dans de nombreuses applications.
Il est aussi possible d’intégrer le contrôle de l’hexapode via une interface de programmation (API) permettant à l’utilisateur d’intégrer le contrôle de l’hexapode dans son propre logiciel de supervision, comme EPICS ou TANGO par exemple.
Performances
L’hexapode NanoPos positionne une charge allant jusqu’à 1 kg avec une résolution de 10 nm ou 1 µrad sur une course linéaire de 10 mm et une course angulaire de 20° suivant les 6 degrés de liberté (Tx, Ty, Tz, Rx, Ry, Rz). Sa répétabilité est de ± 25 nm ou ± 2,5 µrad.
Son trou central d’un diamètre de 31 mm permet de faire passer un faisceau ou axe optique.
Poids
L’hexapode NanoPos pèse 400 grammes.
Encombrement
L’hexapode NanoPos mesure 65 mm de hauteur en position centrée et s’inscrit dans un cercle de diamètre de 120 mm. Son encombrement est donc très réduit.
Innovation apportée
L’hexapode NanoPos est idéal pour les applications les plus exigeantes en termes de résolution, tout en ayant une capacité de charge relativement élevée par rapport à sa taille.
Une dizaine d’années auparavant, les laboratoires de recherche spécifiaient des résolutions de l’ordre de 100 µm. Aujourd’hui, pour accompagner des exigences grandissantes permettant des expériences de plus en plus poussées, une demande de résolution de 20 nm est devenue courante.
Il permet ainsi de positionner très précisément des échantillons ou encore des composants optiques, pour réaliser des expériences en optique, nanotechnologies ou structure des matériaux dans des laboratoires de recherche et au sein d’accélérateurs de particules.
NanoPos permet de gagner un temps considérable dans les manipulations demandant de la précision et de la stabilité selon plusieurs degrés de liberté.
L’innovation se situe dans le choix des composants des articulations de grande précision et des parties mécaniques usinées, qui ont été validés après plusieurs tests comparatifs.
Grâce à sa structure mécanique purement parallèle et à son contrôle sophistiqué, NanoPos apporte à la fois un mouvement très précis ainsi qu’une flexibilité d’utilisation.
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Créée en 2001 à Nîmes, SYMETRIE est une société innovante qui conçoit et réalise des systèmes de positionnement de précision répondant aux besoins les plus spécifiques des industriels et des laboratoires de recherche depuis plus de 10 ans. SYMETRIE est spécialiste de l'hexapode, machine à structure parallèle qui permet de positionner un objet dans l’espace suivant les six degrés de libertés, dans des domaines comme l'optique, la défense, le spatial, le naval ou la recherche. SYMETRIE a une expérience significative dans de grands projets technologiques : Laser MégaJoule, télescope JWST, satellite Gaia… |
Electrophotonique Ingénierie - solution EDS© (Electrophotonic Data System)
Description
La solution EDS© (Electrophotonic Data System) développée par notre société se caractérise par :
- le tandem générateur AEPG© / électrode EFUSE©. Le générateur est piloté par un software propriétaire entièrement paramétrable en tension, fréquence et temps d’exposition ;
- une caméra HD Hamamatsu (Orca 2BT 512) synchronisée et associée à une optique et un filtre UV ;
- un logiciel propriétaire d’imagerie permettant d’étudier les captations réalisées. Il est également possible d’utiliser d’autres logiciels d’imagerie scientifique plus courants tels que ImageJ par exemple.
Caractéristiques du produit : performances, poids, encombrement
EDS© se présente aujourd’hui sous la forme d’une solution pilote entièrement opérationnelle intégrée dans un meuble adapté (200 × 80 × 120). Actuellement, la dimension de l’électrode EFUSE© offre la possibilité d’étudier des corps inertes ou vivants d’une taille pouvant aller jusqu’à une dizaine de centimètres.
Innovation apportée
Les points forts de la solution EDS© tiennent essentiellement dans sa capacité à produire des effets de couronne d’une précision et d’une définition jamais obtenues jusqu'alors.
Ces effets mettent en évidence des informations énergétiques (flux d'électrons / photons) susceptibles de caractériser aussi bien la matière vivante qu’inerte et de montrer des échanges d’informations jusqu’à présent non identifiés. Ceux-ci sont particulièrement remarquables dans le cadre de « ponts photoniques » mis en évidence entre un corps vivant et un substrat moléculaire (voir images).
En matière de biotechnologie et médecine, l’utilisation de ce dispositif offre d’importantes perspectives d’étude et d’investigation d’autant que son usage est non invasif, non iatrogène et immédiat.
EDS© peut encore être avantageusement utilisé dans d’autres secteurs applicatifs tant les informations inédites qu’il révèle apportent de précieuses indications sur les matières étudiées.
Electrophotonique Ingénierie est une entreprise créée en 2010 avec comme objectif principal : la conception, le développement et la commercialisation de solutions techniques et d'outils dédiés directement ou indirectement à l'exploitation du principe électrophotonique ; le principe électrophotonique se définissant comme un mode d'acquisition d'informations électromagnétiques spécifiques.
La société est actuellement installée dans le Tarn et dispose d’un laboratoire de recherches à Brens, une petite localité située à une demi-heure de Toulouse. La gérance est assurée par M. Georges VIEILLEDENT.
Fruit de plusieurs années de recherche, la société a notamment développé un générateur de tension inédit baptisé AEPG© (Advanced Electro Photonic Generator). Ce générateur est caractérisé par un très faible courant et une haute tension impulsionnelle avec une reproductibilité et une qualité parfaite des impulsions émises tant dans leur phase positive que négative.
Associé à une électrode spécifique transparente, baptisée EFUSE© (Electrode For Use in Specific Electrophotonic), cet ensemble permet d’étudier, dans une partie du spectre UV, les luminescences d'un corps soumis à un champ électromagnétique sur la base de l'effet de couronne.
RESOLUTION Spectra Systems - Lambdamètre compact, haute-performance et robuste
Description
Le lambdamètre LW-10 de RESOLUTION Spectra Systems est un instrument unique qui combine compacité, haute-performance et robustesse. Adapté à la mesure de lasers continus et pulsés dans le visible et le proche infrarouge, il correspond aux besoins de la recherche et de l’industrie pour le suivi de sources laser accordables, le verrouillage de fréquence et également le mélange de fréquences.
Grâce à ses 200 MHz de précision absolue et 20 MHz de résolution, il permet un contrôle précis de la longueur d’onde et la stabilité des lasers. Il est ainsi parfaitement adapté aux besoins des lasers accordables du type laser Ti:Sa, diode laser à cavité externe,OPO et autres lasers utilisés en spectroscopie, atomique, fluorescence induite par laser et Raman, et lasers pour la génération THz et DUV.
Les mesures peuvent également être synchronisées grâce à sa sortie trig. Le verrouillage en fréquence se fait aisément via une sortie analogique. En option, le lambdamètre LW-10 peut être proposé avec un switch optique pour contrôler plusieurs voies laser en parallèle.
Le LW-10 est proposé avec le logiciel SpectraResolver. Une nouvelle interface a été spécialement développée pour ce nouveau produit pour une mesure simple et rapide. Cette interface permet non seulement la mesure en temps réel de la longueur d’onde et la visualisation de la stabilité de la source laser, mais également de re-visionner des données enregistrées lors de précédentes mesures.
D’autre part, un kit de développement logiciel est également mis à disposition des utilisateurs qui souhaitent intégrer la mesure dans leur environnement C/C++, Python, DotNet, LabView ou communiquer via TCP/IP.
Principales caractéristiques
- Gamme de longueur d’onde : 700 - 1000 nm, 630-1100 nm en option
- Résolution en longueur d’onde : 20 MHz
- Précision absolue : 200 MHz
- Largeur de raie maximum : 30 GHz
- Vitesse de mesure : > 20 Hz
- Temps d’exposition : 16 μs - 10 s
- Puissance en entrée : 10 nW - 1000 μW
- Entrée optique : PM singlemode fiber N.A. 0.12
- Consommation : 11 W - 450 mA @ 24 VDC
- Communication : Gigabit Ethernet + USB 2.0
- Dimensions : 149 x 86 x 80 mm
- Poids : 1 kg
Innovation apportee
Lambdamètre compact et haute-performance
Avec 200 MHz / 0,7 pm à 1000 nm de précision absolue et 20 MHz / 0,07 pm de résolution, le LW-10 est un outil de haute précision pour le contrôle laser dans l’industrie et la recherche.
Grâce à une technologie de rupture en optique intégrée, le lambdamètre LW-10 offre une fonctionnalité unique : un accès au spectre du laser avec une résolution spectrale allant jusqu’à 3 GHz. Cette fonction permet aux utilisateurs de réaliser deux mesures avec un seul instrument : analyse du spectre laser et mesure lambdamètre. Cette fonction permet ainsi de visualiser de manière claire la monomodicité de la source laser et l’absence de sauts de mode.
Le LW-10 est compact et léger : 149 x 86 x 80 mm pour 1 kg. Sa taille et son poids réduits en font un instrument aisément intégrable dans les systèmes laser. La fonction de suivi en longueur d’onde et de stabilisation en fréquence peut être ainsi intégrée directement dans le système laser, simplifiant l’expérience utilisateur.
Il s’agit de dimensions et poids jamais atteints par un instrument d’une telle précision.
Lambdamètre robuste
Grâce à sa technologie de rupture en optique intégrée, la calibration du LW-10 est robuste et insensible aux variations de pression. En effet, le lambdamètre LW-10 est basé sur un guide d’onde à température contrôlée dans lequel une onde stationnaire est créée, échantillonnée et lue par un détecteur linéaire. Cette configuration linéaire et tout intégrée sans aucune partie mobile démontre une insensibilité aux variations de pression de l’air et une stabilité unique dans le temps. Cela permet d’obtenir une calibration robuste sur le long-terme sur toute la gamme de longueur d’onde, plus robuste qu’une re-calibration fréquente en des points discrets de la gamme spectrale. Le LW-10 peut être ainsi déplacé sans aucun risque de dérive de la calibration.
Enfin, la robustesse de la connexion Gigabit Ethernet permet de faire des mesures en toute sérénité sur de très longues durées.
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Créée en 2011, RESOLUTION Spectra Systems est une start-up française qui conçoit et produit des analyseurs de spectres lasers et des lambdamètres dans le visible et proche infra-rouge (630 - 1100 nm). Ces outils sont idéaux pour la caractérisation de lasers continus et pulsés, ainsi que pour les applications de détection et de métrologie. Basés sur la technologie SWIFTSTM, ces instruments innovants ont des caractéristiques uniques : compacité, haute précision, rapidité et robustesse de la calibration. |
INNOPTICS - Répartiteur de faisceaux optiques réglables à fibres polarisantes
Description
Innoptics présente un répartiteur de faisceaux optiques (splitter) réglable à 780 nm équipé de fibres optiques polarisantes.
Ce produit a été développé dans le cadre d’un programme ASTRID Maturation soutenu par la DGA et la DGE, le projet COFIPOL, piloté par le Laboratoire LP2N (Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences) de l’Institut d’Optique, avec pour partenaires les sociétés Innoptics, Keopsys et Muquans. Le projet avait pour but de développer des composants à fibres polarisantes à 780 nm, pour des applications de refroidissement d’atomes.
Les fibres polarisantes ont été développées et fournies par la société IXBlue (Lauréat du Photon d’Or 2013 pour ce produit).
Le splitter développé comporte jusqu’à deux entrées et six sorties fibrées, avec des taux de répartition des puissances réglables de 0 à 100 % sur chaque voie de sortie, répartition obtenue par l’utilisation de composants micro optiques (cubes polariseurs, lames à retard, lentilles, …). Un gros travail d’optimisation des couplages dans les fibres optiques monomodes polarisantes a été réalisé, permettant d’obtenir des pertes typiques de l’ordre de 1,5 dB fibre à fibre (2,5 dB max).
La fibre polarisante utilisée permet d’obtenir sur chacune des voies un taux d’extinction de polarisation (PER) supérieur à 30 dB, paramètre critique pour les expériences d’atomes froids.
Elle a également permis de simplifier l’architecture interne du produit, de réduire le nombre de composants optiques utilisés et de gagner en compacité.
Dans le cadre du développement, une version 1x2 a également été réalisée, et des variantes 1x3, 2x2 ou 2x3 sont facilement déclinables.
La version avec fibre polarisante est une des options du produit permettant d’obtenir des PER élevés ; le produit est également déclinable avec des fibres à maintien de polarisation (PMF) standard, avec des PER > 20 dB.
Principales caractéristiques :
- Longueur d’onde : 780 nm
- Dimensions : 310 x 190 x 40 mm3.
- Pertes d’insertion : 1.5 dB typ. ; 2.5 dB max
- PER : > 30 dB
- Taux de répartition sur chaque voie de sortie : réglable de 0 à 100 %
- Fibre optique : fibre polarisante (PZ) monomode à 780 nm, connectique de sortie FC/APC
- Gamme de température : 15-40°C
- Le produit comprend un monitoring de la puissance sur les voies d’entrée. L’intégration d’un obturateur mécanique (shutter) sur les voies d’entrée (ou de sortie) est également possible.
Innovation apportée
Dans les applications de refroidissement d’atomes, la maîtrise de l’équilibre des puissances entre les différentes voies est un paramètre clé. Un paramètre essentiel dans la manipulation de ces lasers est en outre la polarisation, où toute composante parasite peut avoir des effets délétères. Par conséquent, le taux d’extinction de polarisation le plus élevé possible est recherché. Les systèmes standard garantissant 20 à 23 dB sont encore insuffisants, et un PER de 30 dB ou plus est souhaitable.
Les solutions de splitters existantes en optique guidée présentent des taux de répartition fixés par design lors de leur fabrication, ce qui ôte toute possibilité de réglage du taux de répartition entre les voies pour équilibrer les puissances de sortie. Mais surtout, basés sur des fibres à maintien de polarisation classiques, le PER de ces coupleurs est limité par la fibre (et la qualité du montage du connecteur en sortie), et se situe donc dans les gammes traditionnelles autour de 20 dB. En outre, le nombre de voies est en général limité, impliquant une nécessité de les cascader pour atteindre un module 2x6 par exemple.
D’un autre côté, les systèmes à base de composants micro-optiques en espace libre existent déjà sur le marché. Ils comprennent un très grand nombre de composants optiques et sont par conséquent coûteux et complexes à rerégler si on veut modifier les répartitions de puissance. En outre, leur PER est là aussi limité à environ 20 dB par les fibres PMF de sortie.
Le module développé apporte donc tout d’abord, grâce à l’usage des fibres polarisantes, des taux d’extinction de polarisation remarquables (> 30 dB), et ce sans pénalité sur les pertes d’insertion, similaires à celles obtenues avec des fibres PMF classiques.
En outre, le produit apporte la possibilité de régler finement et simplement les répartitions de puissance entre les différentes voies de sortie, par rotation d’une ou plusieurs lames quart d’onde. L’architecture globale du produit et les choix de conception assurent en effet une grande stabilité des couplages dans les fibres lors de ces réglages, ce qui permet des modifications rapides, réversibles et répétables du taux de répartition sur toute la plage de réglage (0 à 100 %).
Enfin, l’insertion d’un obturateur mécanique (shutter) en entrée ou en sortie, est une fonctionnalité qui n’est évidemment pas possible avec des composants en optique guidée, et qui n’existe pas sur les produits du commerce.
Grâce à une conception modulaire, le produit peut par ailleurs être décliné dans différentes variantes sur le nombre d’entrée-sorties (N vers P), avec une même empreinte mécanique, ainsi qu’avec diverses fonctionnalités optionnelles (monitoring, shutter).
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Innoptics est une jeune entreprise innovante, créée en 2010 et installée à Talence au sein de l’Institut d’Optique d’Aquitaine. Elle est spécialisée dans l’intégration de composants optoélectroniques. Maîtrisant la conception et les procédés d’assemblage des composants actifs ou passifs, de la puce laser à son intégration en boîtier et jusqu’au couplage dans une fibre optique, la société se développe suivant plusieurs axes :
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Femto Easy – Autocorrélateur monocoup ultra compact pour la mesure d’impulsions laser ultracourtes
Description
Les autocorrélateurs Femto Easy ROC utilisent un schéma optique innovant qui permet de rendre la mesure d’impulsions lasers ultracourtes extrêmement simple et d’adresser une large gamme spectrale (450 à 2000 nm). Contrairement aux dispositifs de l’état de l’art qui requièrent un alignement pointu pour obtenir une mesure, les autocorrélateurs ROC peuvent être directement placés dans le faisceau laser et permettent d’obtenir une mesure en quelques secondes. Ce schéma optique qui ne nécessite aucune pièce mécanique en mouvement les rend également ultra compacts et facilement transportables. En effet, ils sont extrêmement robustes et la calibration qui est effectuée en usine est valable pour toute la durée de vie du dispositif. Ils sont associés à un logiciel moderne et user-friendly pouvant fonctionner sur un ordinateur, une tablette ou un smartphone.
Leurs performances techniques sont également remarquables. Il s’agit des seuls autocorrélateurs monocoups du marché à permettre la mesure d’impulsions laser de quelques cycles optiques (typiquement 5 fs à 800 nm). Grâce au logiciel d’acquisition et à leur électronique moderne ils permettent d’effectuer des mesures monocoups jusqu’à 100 kHz (les mesures sont moyennées sur plusieurs impulsions au-delà de ce taux de répétition). Cette capacité de mesure monocoup est 10 000 fois supérieure à tous les autres autocorrélateurs du marché.
Principales caractéristiques :
- Gamme temporelle : 5 – 250 fs (model FC) / 50 – 1000 fs (modèle FS)
- Précision de la mesure : ± 0.15 fs (modèle FC) / ± 1 fs (modèle FS)
- Gamme spectrale : 450 – 2000 nm
- Capacité monocoup : 100 kHz
- Polarisation d’entrée : linéaire verticale et horizontale
- Taux de répétition en entrée : 1 Hz à 100 MHz
- Energie minimale pour la mesure :
- 500 nJ en monocoup
- 10 nJ à 1 MHz
- 1 nJ à 100 MHz
- Dynamique de mesure : 70 dB
- Interface PC : USB 3
- Dimensions : 55x55x180 (modèle FS) / 55x55x260 (modèle FC)
Innovation apportée
La technologie Femto Easy est protégé par un brevet. Diffèrents points techniques de ce brevet permettent une utilisation extrêmement simple des autocorrélateurs ROC et ils amènent une innovation d’usage. Ce n’est plus le laser que l'on aligne dans le dispositif mais le dispositif lui-même que l’on aligne sur le faisceau laser. La conception du ROC permet de s’affranchir des optiques limitant la gamme spectrale et permet ainsi de mesurer des lasers différents avec un même dispositif.
La calibration autrefois dépendante de l’alignement est ici valable pour toute la durée de vie des autocorrélateurs ROC.
La compacité permet d’envisager de nouvelles applications telles que l’intégration en OEM directement dans les lasers ultrarapides.
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Femto Easy a été fondée en février 2016, il s’agit d'une start-up spécialisée dans l'instrumentation laser ultrarapide. Elle est issue du laboratoire CELIA qui possède des compétences accrues dans le domaine des lasers ultrarapides. Chaque produit Femto Easy est associé à un logiciel puissant et facile à utiliser. En effet, le développement de logiciels est l'une des compétences clés de l'entreprise. Femto Easy possède un département R&D très actif et de nombreux nouveaux produits feront leur apparition en 2016 et 2017. La société, quelques mois après sa création, compte déjà des premiers clients et des collaborations avec des laboratoires et des industriels en France et à l’international. |
Argolight – Solution de contrôle qualité pour microscopes de fluorescence à fort grossissement
Description
La solution Argo-HM est la seule solution complète au monde de diagnostic et contrôle qualité dédiée aux microscopes de fluorescence à fort grossissement : elle va de l’outil hardware jusqu’à la donnée qualité en un seul produit.
Commercialisée à partir de mai 2016, elle est le fruit de plusieurs années de recherche et développement. Argolight est l’une des rares entreprises à manufacturer localement ses produits d’un bout à l’autre de la chaîne, depuis la synthèse et la mise en forme de ses propres matériaux jusqu’à la caractérisation du dispositif final, en passant par leurs modifications par des techniques laser de pointe.
La solution Argo-HM est née d’une technologie unique et maîtrisée : la gravure optique multi-échelle d’objets fluorescents et stables, en trois dimensions, de tailles inférieures au micromètre, au sein de matériaux transparents.
Cette technologie, issue de la recherche académique, permet d’évaluer les performances des systèmes de microscopie à fluorescence, et suivre leur évolution dans le temps en un temps record et de façon quantifiée. La solution Argo-HM couple :
- D’une part, une lame de diagnostic, gravée de motifs fluorescents ultrastables spécifiques pour les systèmes à fort grossissement. Il s’agit des plus petits motifs fluorescents structurés au monde.
- D’autre part, un logiciel performant d’analyse d’images, qui traite les images acquises des motifs, en extrait les paramètres qualité pertinents et produit des résultats facilement utilisables.
Principales caractéristiques :
- Verre spécifique ArgoGlass® de 1cm², dont l’indice de réfraction est identique à celui des lamelles de microscope
- Plus petits motifs fluorescents structurés au monde (inférieurs à 120 nm en XY et 450 nm en Z), spécialement développés pour les microscopes à fort grossissement :
- 10 motifs 2D
- 5 Motifs 3D,
- Large excitation de la fluorescence de 300 à 550 nm
- Emission d’un continuum de fluorescence jusqu’à 800 nm
- Stabilité des motifs dans le temps : durée de vie supérieure à 7 ans, garantie 3 ans
- Compatible non seulement avec les microscopes de fluorescence, mais aussi avec les microscopes à champ clair, champ noir, contrastes de phase et interférentiel
Innovation apportée
La solution Argo-HM apporte une réponse innovante par ses propriétés technologiques inégalées, et par sa réponse au problème du contrôle qualité des microscopes de fluorescence : elle remplace une série d’outils de diagnostic par un seul, multifonction et compact, qui permet d’automatiser le processus d’analyse qualité du système.
Techniquement, la lame Argo-HM est le premier outil contenant des motifs fluorescents stables et structurés dont les dimensions sont inférieures à 120 nm en XY et 450 nm en Z. Cette taille et le contrôle de positionnement des motifs rendent cette lame compatible avec les systèmes d’imagerie les plus pointus.
Il s’agit d’une vraie révolution pour la recherche biologique, le diagnostic médical et l’industrie pharmaceutique. L’imagerie de fluorescence y est utilisée quotidiennement pour découvrir de nouveaux médicaments, faire des tests génomiques et diagnostiquer certains cancers, du sein ou du sang par exemple. D’où l’importance pour ces secteurs d’un contrôle qualité périodique, qui demande aujourd’hui un temps homme important.
Avec la solution Argo-HM, en moins de 5 minutes au lieu d’une heure, un opérateur peut valider une machine : le coût en temps est divisé par 30, ce qui représente plus de 400 millions d’euros d’économie par an pour l’industrie pharmaceutique et la recherche biologique.
La solution Argo-HM permet d’augmenter drastiquement la fiabilité et la reproductibilité des mesures. Assurer ces éléments clés dans un contexte hospitalier, c’est s’assurer que les images utilisées pour les diagnostics cancéreux sont de même qualité d’un mois sur l’autre. Dans une entreprise pharmaceutique, c’est assurer que les données démontrent l’efficacité d’un médicament et non pas une fluctuation des performances de la machine.
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Argolight est une jeune entreprise innovante issue de l’Université de Bordeaux (spin-off du LOMA et de l’ICMCB), créée par deux jeunes docteurs en physique et photonique. Récompensée du prix de l’innovation 2015 ELRIG (European Laboratory Robotics Interest Group), Argolight se spécialise dans la photonique de pointe pour la modification des matériaux, la chimie des matériaux vitreux et les algorithmes d’analyse d’images. Les entreprises pharmaceutiques, du diagnostic et des biotechs font appel à Argolight pour fiabiliser leurs mesures tout en gagnant du temps sur leur démarche qualité. Une levée de fonds est en cours et a pour but de continuer à développer de nouveaux produits pour de nouveaux marchés. |
ALPhANOV - GoSpectro : Dispositif optique permettant de transformer un smartphone en spectromètre de lumière ultracompact
Description
La spectroscopie est un outil puissant permettant d’analyser la matière à partir d’un spectre de lumière. Elle est principalement réservée à un usage professionnel (dispositifs complexes et coûteux). Le GoSpectro met la puissance de la spectroscopie à la portée de tous en proposant une solution simple, ultracompacte et peu coûteuse.
Le GoSpectro consiste en un dispositif se fixant sur le capteur photo d’un smartphone permettant de le transformer en un spectromètre de lumière. Ce dispositif s’adapte à tout type de smartphone ou de tablette numérique. Il fonctionne avec une application mobile dédiée disponible sous Android et iOS, permettant de définir les paramètres d’acquisition, de visualiser, d’enregistrer et d’analyser les spectres mesurés. L’application bénéficie aussi de toutes les fonctionnalités habituelles d’un smartphone comme l’échange des données par email, l’ergonomie de l’écran tactile comme interface utilisateur ou encore le fonctionnement sur batterie pour une portabilité inégalée.
Principales caractéristiques :
- Plage spectrale : 380 – 750 nm
- Résolution spectrale : <10nm
- Taille : 55 x 20 x 20 mm. Poids : 30 g
- Mesure de spectres d’émission, d’absorption, de transmission, de réflexion
- Calibration automatique des spectres
- Outils d’analyse, de comparaison et d’archivage des spectres
Innovation apportée
Le GoSpectro est le premier spectromètre totalement intégré à un téléphone portable, ce qui en fait le plus petit spectromètre au monde fonctionnant de manière autonome. Grâce à son design ultra-compact, il répond parfaitement aux besoins associés aux mesures de terrain ou aux applications nécessitant une grande portabilité.
Le dispositif consiste en une monture s’adaptant à tout type de smartphone ou tablette numérique. Elle est constituée d’une pièce amovible permettant d’adapter le spectromètre à la hauteur du capteur photo. L’application mobile inclut une fonction de calibration automatique permettant une mesure précise et objective du spectre. Elle offre en outre les fonctions habituelles d’analyse de spectres comme le positionnement de curseurs, la détermination automatique de la position d’un pic, l’ajustement automatique de l’échelle du spectre ou encore la soustraction d’un spectre de référence.
De plus, l’ergonomie apportée par le smartphone (ex : écran tactile) et la grande simplicité d’utilisation en font un outil idéal pour les non spécialistes de la spectroscopie ou pour des projets pédagogiques. De par sa simplicité, son faible coût et la connectivité native offerte par le smartphone, le GoSpectro constitue aussi une plateforme parfaitement adaptée à la mesure collective de données spectrales (« crowd sourcing »), par exemple pour des mesures chimiques environnementales géo-localisées à base de réactifs colorimétriques pour la détection de polluants.
Pour toutes ces raisons, le GoSpectro permettra sans aucun doute d’explorer de nouvelles applications pour lesquelles la portabilité, la connectivité et le déploiement à grande échelle seront des clés de succès, ouvrant la voie à la spectroscopie 2.0 !
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Créé en 2007, le centre technologique optique et lasers ALPhANOV a pour objectif d’amplifier l’innovation par la collaboration entre la recherche et l’industrie. Mobilisant, parallèlement à l’expertise de son personnel, les compétences des laboratoires, des PME et des grands groupes de la filière optique et lasers aquitaine, il contribue à la création et au développement des entreprises en apportant des solutions innovantes répondant à leurs attentes. Il propose parallèlement tout un ensemble de moyens et de services, notamment en micro-usinage laser, imagerie, composants laser et mise au point de systèmes à coeur optique. |
Vitrine de l’innovation 2016
Cette année encore Photoniques organise la Vitrine de l’Innovation édition 2016.
A l'occasion du Congrès Optique Bordeaux 2016 qui se tiendra du 20 au 23 juin 4 au 7 juillet 2016 à l'ENSEIRB MATMECA de Talence, vous pourrez présenter ou découvrir une sélection de produits et de savoir-faire innovants en optique photonique, issus d'équipes de R&D françaises, mis sur le marché depuis moins d'un an.
Participants
- ALPhANOV - GoSpectro : Dispositif optique permettant de transformer un smartphone en spectromètre de lumière ultracompact
- Argolight – Solution de contrôle qualité pour microscopes de fluorescence à fort grossissement
- Femto Easy – Autocorrélateur monocoup ultra compact pour la mesure d’impulsions laser ultracourtes
- INNOPTICS - Répartiteur de faisceaux optiques réglables à fibres polarisantes
- RESOLUTION Spectra Systems - Lambdamètre compact, haute-performance et robuste
Contact
Riad Haïdar
Rédacteur en chef
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