Colloque

Le développement de lasers à fibre robustes émettant des impulsions dans l'infrarouge moyen

Pascal Paradis

Membre a labase

Pascal Paradis : Université Laval

Résumé de la communication

Dans la dernière décennie, les communautés scientifiques, académiques et industrielles ont démontré un intérêt grandissant pour les lasers à fibre émettant dans l’infrarouge moyen, entre 2,8 µm et 5 µm, puisqu’ils sont très prometteurs pour les applications biomédicales, l’usinage laser, la télédétection de gaz atmosphériques et les contre-mesures de défense et de sécurité. Plus spécifiquement, les performances et la qualité de faisceau des lasers à fibre émettant des impulsions courtes dans cette région spectrale, combinées à l’absorption très élevée de la lumière infrarouge par les tissus biologiques, par les polymères et par les polluants atmosphériques, permettraient d’améliorer les techniques laser dans tous ces domaines.

Ces dernières années, plusieurs types de lasers à fibre émettant des impulsions courtes dans l’infrarouge moyen ont été démontrés, mais la très grande majorité de ceux-ci n’ont pas la robustesse ni la fiabilité nécessaire pour être déployés dans des environnements non contrôlés comme le Grand Nord, les usines ou les hôpitaux.

Lors de cette présentation, je vais discuter des toutes dernières avancées sur les lasers à fibre émettant des impulsions courtes dans l’infrarouge moyen avec un accent sur le développement de composants et de lasers ayant la robustesse et la fiabilité nécessaires pour permettre la démocratisation de cette technologie.

Résumé du colloque

Dès sa découverte en 1960, le laser a été utilisé pour plusieurs études fondamentales en interaction lumière-matière, particulièrement en optique non linéaire. Il a aussi été employé très tôt en ophtalmologie. Par la suite, le laser s’est rapidement imposé comme une technologie incontournable dans une multitude de domaines de l’activité humaine. En l’espace de quelques décennies, les lasers sont passés du laboratoire au marché et sont devenus des composants indispensables dans une gamme étendue de produits et de systèmes. Leur utilité dans pratiquement tous les aspects de la vie courante ne cesse de prendre de l’ampleur.

Mais avant d’arriver aux applications, plusieurs années de recherche ont été nécessaires afin de découvrir, comprendre et maîtriser les multiples et complexes paramètres de ces sources lumineuses pour en faire des outils performants. Les lasers ont trouvé leur place en production industrielle et micro-usinage, notamment pour la découpe et la soudure. Cette technologie permet en plus de répondre à de grands problèmes de société. Des dispositifs laser ont été adaptés aux besoins du domaine médical et ont permis de nouvelles techniques de chirurgie, d’imagerie, de diagnostic et de traitement. Du côté des enjeux environnementaux, les lasers sont maintenant utilisés pour la télédétection de polluants atmosphériques. À une autre échelle, ils sont intégrés dans des systèmes de capteurs miniatures qui rendent possible la conduite autonome.

Si, en 2022, les champs d’application du laser sont vastes et variés. Reste-t-il d’autres frontières à conquérir pour cette technologie? Quelles perspectives de développement et de valorisation pouvons-nous envisager? Comment le Québec contribue-t-il à l’essor du domaine?

Le colloque sur les lasers que nous proposons au 89^e Congrès de l’Acfas vise à dresser un portrait de la situation et à fournir une vision d’avenir du domaine. Nous mettrons en évidence la grande contribution du laser à la société actuelle et examinerons de plus près ce que les lasers seront capables d’accomplir dans l’avenir.