Stage Bac+5 Synthèses de préformes de fibres optiques dopées aux ions Erbium par la méthode « poudre en suspension »

ALPhANOV, Centre Technologique Optique et Laser, basé à Bordeaux et Limoges, compte plus de 100 personnes et intervient dans l’accompagnement de l’innovation en photonique tout au long de la chaîne de valeur.

ALPhANOV réalise des développements techniques de haut niveau pour générer des solutions, produits ou systèmes innovants à destination de marchés variés (aéronautique, spatial, médical, luxe, défense…).
ALPhANOV est reconnu pour sa capacité à générer les innovations clés à l’origine de plusieurs créations d’entreprises et accompagne régulièrement le développement d’une vingtaine de sociétés de haute technologie.

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Thème

Les lasers émettant autour de 1,5 µm occupent une place centrale dans de nombreux domaines technologiques en raison de leurs propriétés uniques. Leur longueur d'onde, située dans une région de transparence optimale pour les fibres optiques les a rendus incontournables pour les réseaux de télécommunications modernes fibrés. De plus, du fait de leur côté sécuritaire pour l'œil humain, c’est également la longueur d’onde de choix pour les nouveaux schémas de télécommunication en espace libre et les systèmes de détection de type LIDAR.

Dans le cas des laser à fibre, l’ion actif permettant l’amplification dans la bande spectrale 1530-1620nm est l’ion erbium. Cet ion est difficile à incorporer dans une matrice vitreuse de silice, il a tendance à générer des agrégats à forte concentration qui sont délétères pour les performances laser. Il est alors souvent nécessaire de co-doper aux ions ytterbium pour améliorer sa solubilité et favoriser par des phénomènes de transfert d’énergie entre les ions ytterbium et erbium l’absorption à la longueur d’onde de pompe de l’amplificateur.

Les applications de type télécommunication espace libre et LIDAR nécessitent désormais une forte augmentation de la puissance moyenne et de l’énergie des sources laser pour pouvoir adresser de nouveaux marchés. Malheureusement le co-dopage aux ion ytterbium est limitant pour cette augmentation de performance du fait d’effets spectroscopiques parasites à forte puissance. La réalisation de fibres dopées aux ions erbium (sans co-dopant actif) au concept avancé, tant du point de vue du dopage maitrisé que de la structure guidante devient une nécessité que le laboratoire XLIM a commencé à mettre en œuvre via l’exploitation de méthode de synthèse originale, la méthode de synthèse par voie poudre en suspension.

Description de l’environnement

Le stage se déroulera au sein du laboratoire XLIM à Limoges. En effet le laboratoire XLIM produit des prototypes de fibres optiques spéciales, en particulier pour des applications concernant des sources laser de puissance. Pour cela, des équipements lourds permettent la synthèse et la vitrification de barreaux de silice dopée aux ions de terres rares. Ces barreaux sont transformés en cannes qui sont assemblées puis étirées grâce à une tour de fibrage. Différents types de fibres sont ainsi produites, autant pour des besoins de recherche universitaire que pour répondre à des besoins industriels. Ces fibres sont réalisées par synthèse et vitrification de poudres de silice, méthode unique en France et entièrement maîtrisée au sein du laboratoire.

Des développements communs sur les préformes de fibres optiques ont été conduits en partenariat entre ALPhANOV et XLIM et ont conduit à la création d’un « labcom ». Ce stage est l’opportunité de concrétiser les recherches communes qui ont été menées auparavant en se focalisant sur la synthèse par voie poudre de préforme dopées aux ions erbium, préforme qui serviront à terme à la réalisation de fibres optiques amplificatrices exploitées en R&D par ALPhANOV.

Sujet du stage

Le but du stage est de concevoir des préformes de silice dopée aux ions erbium et de caractériser ces préformes (homogénétié, absorption, spectroscopie…) qui pourront par la suite être étirées en fibres optiques

Après un temps de formation et d’observation du process de fabrication de fibres, le stagiaire devra prendre un main la synthèse dans le but de réaliser une préforme dopée Er pure.

A l’issu de ce stage, différents points devront être maîtrisé :

• La purification des éléments poudres utilisés pour la synthèse

• La maitrise des différentes étapes clés de la préparation de préformes

• La compréhension de l’intérêt spectroscopique de l’Er pour la fibre optique de silice.

Profil recherché et compétences demandées

Bac+5 issu d’une école d’ingénieur ou d’un Master spécialisé en science des matériaux/chimie du solide. Vous aimez la synthèse de matériaux pour des applications optiques.

• Capacité à la synthèse de matériaux vitreux

• Bonne connaissance en métrologie/équipements de caractérisations générale

• Connaissances de base en optique

• Connaissance en matériaux inorganiques et solides

• Autonomie et curiosité

• Bon relationnel et aptitude à la communication

Des venues ponctuelles sur le site d’ALPhANOV Talence sont à prévoir.

 
Historiquement très masculins, les métiers techniques et scientifiques doivent évoluer vers plus de mixité. ALPhANOV s’engage pour accompagner cette évolution et participe à la promotion de la mixité dans notre filière. Nous encourageons les femmes à s’engager dans ces métiers d'avenir… et à postuler chez ALPhANOV !