RESOLUTION Spectra Systems - Lambdamètre compact, haute-performance et robuste

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.

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.

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INNOPTICS - Répartiteur de faisceaux optiques réglables à fibres polarisantes

INNOPTICS

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).

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 :

  • Des services de développement et de fabrication de composants sur mesure pour répondre à des besoins spécifiques de ses clients. Outre l’expertise dans la conception complète des produits, Innoptics assure la fabrication de ces composants en petite et moyenne série.
  • Une gamme de sources laser de puissance destinées au soudage de polymères. Travaillant à la fois sur la conception de la source laser et sur le procédé, Innoptics propose des solutions de soudage à base de laser dans de nouvelles applications.
  • Une gamme de sources laser bas bruit et haute cohérence, aux longueurs d’onde de 1μm, 2.05 μm et 2.3 μm, basées sur la technologie VECSEL (vertical external cavity surface emitting laser) développée en partenariat avec le laboratoire IES de l’université de Montpellier, notamment pour des applications d’instrumentation scientifique et d’analyse de gaz…

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Femto Easy – Autocorrélateur monocoup ultra compact pour la mesure d’impulsions laser ultracourtes

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.

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.

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Argolight – Solution de contrôle qualité pour microscopes de fluorescence à fort grossissement

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.

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.

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ALPhANOV - GoSpectro : Dispositif optique permettant de transformer un smartphone en spectromètre de lumière ultracompact

ALPhANOV - GoSpectro

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 !

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.

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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

Contact

Riad Haïdar
Rédacteur en chef
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