ALPhANOV - Interfaçage de fibres micro-structurées
Description
Les fibres micro-structurées, aussi appelées fibres à cristal photonique, sont devenues en quelques années une technologie incontournable pour la photonique et les lasers de puissance. Ces fibres possèdent des propriétés uniques de confinement de la lumière qui reposent sur la périodicité de leur structure d’indice. La variété des architectures possibles permet ainsi d’adresser des applications en bio-imagerie, métrologie, capteurs ou procédés industriels.
L’intégration de ces fibres spéciales repose sur la capacité à interfacer et à connectoriser leurs embouts, ces fibres présentant parfois des géométries délicates, les rendant fragiles ou difficiles à packager. ALPhANOV a développé un savoir-faire en interfaçage de fibres micro-structurées, fibres à cristal photonique et fibres à cœur creux, grâce auquel les extrémités des fibres sont scellées hermétiquement puis polies à un angle contrôlé. Le connecteur inclut un suppresseur de mode assurant que la puissance couplée à l’extérieur du cœur ou de la gaine n’atteigne pas le polymère. La longueur de scellement doit par ailleurs être la plus courte possible afin d’assurer l’intégrité des caractéristiques de la fibre (polarisation, qualité de faisceau).
Ce savoir-faire unique, qui inclut également des techniques d’épissure, de clivage ou de collage et des connecteurs et des adaptateurs de mode, a permis à ALPhANOV d’établir un partenariat avec NKT Photonics, leader mondial pour la fabrication des fibres spéciales micro-structurées.
Briques technologiques :
Le savoir-faire développé par ALPhANOV sur l’interfaçage de fibres micro-structurées comprend les briques technologiques suivantes :
- Connecteurs haute puissance de fibres micro-structurée avec embouts intégrés :
- tenue haute puissance avec suppresseur de mode
- conçus pour un refroidissement optimisé
- adaptés aux fibres PM avec ergot d’alignement
- polissage avec une précision de +/-0.5° en angle
- Suppresseur de mode pour tenue haute puissance
- Epissures à faibles pertes
- Convertisseurs de mode
- Terminaisons de fibres scellées hermétiquement (longueur de scellage <50μm (+/- 5 μm))
- Embouts de plusieurs millimètres sur fibres « rod-type » ou autres fibres spéciales pour augmenter la tenue au flux
- Combineur de pompe et signal sur fibres micro-structurées actives pour intégration monolithique
Avantages de la technologie :
- Interfaçage compatible avec un grand nombre de fibres micro-structurées et autres fibres spéciales
- Tenue haute puissance avec réduction de perte
- Facilité d’intégration
- Fiabilité accrue
Innovation apportée
La force du savoir-faire mis en œuvre par ALPhANOV est de couvrir une large gamme de techniques et de composants et de proposer aussi bien des composants standards que des solutions spécifiques.
Ce savoir-faire a permis en outre de proposer des briques technologiques innovantes pour des architectures de laser à fibre de puissance. Par exemple, ALPhANOV a développé un combineur de puissance pour fibre micro-structurée tout intégré et permettant de combiner signal et pompe dans une fibre PCF. Ce composant peut inclure de 2 à 6 ports, gérer une puissance allant jusqu’à 100 Watts et ce avec une grande efficacité de couplage. Ce composant constitue une brique essentielle et innovante pour des amplificateurs de puissances. Il simplifie grandement l’intégration de ces fibres optiques actives à cœur large pour réaliser des systèmes laser à fibre entièrement fibrés. Ce produit est particulièrement adapté aux régimes limités par les effets non linéaires des fibres : amplification d’impulsions haute énergie, courtes ou mono fréquence.
Légende : Combineur monolithique N+1 vers 1 pour fibre micro-structurée
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ALPhANOV est le centre technologique du pôle de compétitivité « Route des Lasers ». 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 un ensemble de moyens et de services en optique et lasers, s’orientant autour de trois axes :
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