Axes de recherche

Fibres optiques et dispositifs

Le déploiement à grande échelle des réseaux de télécommunications continue de propulser la recherche et l’innovation en fibres optiques et dispositifs. Des fibres avec une structure guidante anti-résonante diminuent la latence et des fibres à quelques modes, ou à plusieurs cœurs, multiplient la capacité des systèmes.

Parallèlement, plusieurs avancées au niveau des fibres dopées ont fait des lasers à fibre la technologie de choix pour obtenir des sources lasers efficaces, robustes et compactes. Des lasers à fibre de puissance, impulsionnels ou accordables trouvent des applications allant des procédés industriels aux sciences biomédicales alors que des dispositifs à fibres optiques permettent de modifier les propriétés spectrales, temporelles ou de polarisation de la lumière de façon linéaire ou non-linéaire. Fibres et dispositifs sont exploités dans les systèmes de capteurs pour augmenter la quantité et la qualité des mesures. Pour les interconnexions à courte distance, des guides d’ondes sont conçus avec une grande flexibilité grâce à l’écriture directe par exposition à des impulsions ultra-courtes, une approche qui permet la fabrication de dispositifs intégrés en 3D.

Ces progrès importants ont en grande partie été réalisés dans la région spectrale correspondant au proche infra-rouge et un défi important des prochaines années sera de permettre l’exploitation de nouvelles fenêtres spectrales dont, par exemple l’infrarouge moyen et les térahertz. En guise d’exemple, de nouvelles opportunités émergent pour les guides d’onde THz en raison de la prolifération rapide des réseaux de communication sans fil 5G et 6G fonctionnant dans une bande de fréquences sub-THz qui peuvent être générés par des moyens électroniques ou optiques.

L’axe fibres optiques et dispositifs repose sur quatre thèmes de recherche dont les objectifs sont de répondre aux défis suivants :

Quels nouveaux matériaux et technologies de fabrication permettront de concevoir et fabriquer des fibres optiques donnant accès à de nouvelles bandes spectrales?
Comment intégrer de nouvelles fonctionnalités aux fibres optiques pour améliorer la performance des systèmes photoniques?
Comment réaliser des dispositifs photoniques interconnecter efficacement différents éléments des systèmes photoniques?
Quels dispositifs et fibres optiques permettront de récolter ou transmettre un maximum d’information en exploitant les diverses propriétés de la lumière?

Cet axe de recherche constitue un vecteur de changement essentiel à l’atteinte de plusieurs objectifs de développement durable de l’ONU dont le déploiement de réseaux de télécommunications pour une éducation de qualité accessible à tous qui permettra de réduire les inégalités; le développement de solutions innovantes dont des lasers et des capteurs pour l’industrie et les infrastructures et la recherche d’outils diagnostiques pour la santé et le bien-être.