prixsee-brillouin-girard-draft-a4-final.pdf

12/12/2014
Auteurs :
OAI : oai:www.see.asso.fr:1165:11942
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	    <date dateType="Updated">Mon 25 Jul 2016</date>
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FIBRES OPTIQUES ET CAPTEURS À FIBRES OPTIQUES POUR LES ENVIRONNEMENTS RADIATIFS Sylvain GIRARD sylvain.girard@univ-st-etienne.fr +33 477 915 812 PRIX SEE/IEEE Léon-Nicolas Brillouin 2014 Cérémonie des Grands Prix SEE, 8 décembre 2014, Paris Les fibres optiques et capteurs à FO: où, pourquoi, pour qui? Applications: depuis le commande- contrôle, les diagnostics plasma, jusqu’aux capteurs de radiation, température, contrainte, dose Avantages: immunité électromagnétique, multiplexage, faible atténuation, température,….. 1Gy=100 rad ; 5Gy= dose létale Les fibres optiques et capteurs à FO: limitations? Dégradation macroscopique induite par irradiation: atténuation, luminescence, changements d’indice de réfraction Responsables: les défauts microscopiques induits dans la silice pure ou dopée formant les fibres 50% du signal absorbé AVANT: après 15 km PENDANT: après 1.5m Nos travaux se basent sur une compréhension fine de ces mécanismes microscopiques via une approche couplée simulation/expérience La compréhension physique aux différentes échelles permet d’imaginer des techniques de contrôle des mécanismes de dégradation Nous améliorons ou dégradons la réponse des fibres ou capteurs en fonction des besoins de nos partenaires A terme, nous visons à prédire par la simulation multi-échelle, multi- physique la réponse depuis l’échelle atomique jusqu’au composant ou système. Equipe de Recherche Commune CEA DAM DIF - LabHC (thèse de Diego di Francesca, Imène Reghioua) S. Girard et al., IEEE TNS 55(6), 3743-3482, 2008. S. Girard e al., IEEE TNS 55(6), 3508-3514, 2008. N. Richard et al., IEEE TNS. 61(4),1819 - 1825, 2014. Fait marquant #1 : Développement d’amplificateurs optiques durcis pour l’espace Les fibres optiques dopées Erbium et Ytterbium sont très sensibles aux radiations limite leur intégration pour les missions spatiales 2012: Développement d’une nouvelle fibre optique Er/Yb et d’un amplificateur durcis aux radiations (thèse Marilena Vivona) 2014: Développement d’une nouvelle fibre optique Er (thèse Ayoub Ladaci) permet d’utiliser les systèmes pour les missions futures (missions JOVIAN) S. Girard, Optics Express 20, 8457-8465, 2012. S. Girard, Optics Letters, 39, 2541-2544, 2014. Fait marquant #2 : Développement d’un capteur de contrainte pour le stockage des déchets nucléaires Les capteurs fibres optiques distribués permettent de suivre la température, contrainte le long des fibres optiques sur des km avec une résolution inférieure au mètre 2009-2012: Qualification d’un capteur Brillouin de contrainte durci aux radiations (thèse de Xavier Phéron) 2012-2014: Développement de capteurs de température et de contrainte durcis aux radiations (thèses de Chiara Cangialosi, Isabelle Planes) © ANDRA S. Delepine-Lesoille et al., Journal of Sensors, vol. 2012, Article ID 369375, 2012. Une technologie de capteur basé sur l’utilisation de Fibres à Réseaux de Bragg a été développée au LabHC et brevetée en décembre 2013 (thèse d’Adriana Morana) Le projet EU HOBAN (H2020 EIT Kic InnoEnergy) soumis en mars 2014 a été accepté en juillet 2014 L’objectif de HOBAN est d’amener le produit basé sur cette technologie sur le marché en 2017 Fait marquant #3 : Développement d’un capteur de température pour la surveillance des centrales nucléaires actuelles et futures A. Morana, Opt. Lett. 39, 5313-5316, 2014. Conclusions: Notre approche originale multi-échelle, multi-physique permet d’innover dans la conception de fibres optiques et capteurs à fibres optiques pour les différents domaines du nucléaire. Cette recherche ne peut être menée qu’à travers des collaborations efficaces entre grands laboratoires de recherche, industriels, universités Le développement de l’approche couplée dans le cadre de l’ERC LabHC-CEA permet d’alimenter à court terme les besoins industriels et étatique Cette approche permettra à moyen et long-terme de définir et qualifier plus rapidement de nouveaux matériaux pour les futurs environnements extrêmes (spatial, fusion, médical, physique des hautes énergies, nucléaire civil….) Soutiens candidature: CEA DAM DIF: laboratoire « LTED » – Philippe, Claude, Nicolas, Jacques, Olivier, Marc, Mélanie, Martial, Véronique, Jean-Luc, Damien, Valérie, Jean… LabHC: « Groupe MOPERE » Aziz, Youcef, Emmanuel, Giusy, Marilena, Xavier, Blandine, Adriana, Diego, Chiara, Serena, Imène, Ayoub, Isabelle, Antonino,… A toutes mes collaborations industrielles, académiques….. A ma famille… MERCI POUR VOTRE ATTENTION REMERCIEMENTS 2004-2012 2012 – 2000-2004