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Durant cet exposé, nous désirons montrer pourquoi les réseaux de Bragg fibrés (FBG) sont maintenant devenus incontournables pour une majorité de lasers d’aujourd’hui, spécialement pour les lasers à fibre. La possibilité de facilement manipuler séparément le contenu spectral et le profil temporel offre des possibilités difficilement atteignables par les technologies traditionnelles, tout en étant robustes, compactes et économiquement abordables. Nous présenterons nos plus récents résultats pour les lasers à fibre continus de plusieurs kilowatts, particulièrement les réflecteu…

Les ondes térahertz (THz), sont situées dans le spectre électromagnétique entre les domaines de l'infrarouge et des micro-ondes. N’existant pas à l'état naturel, le rayonnement THz doit être généré artificiellement pour pouvoir être utilisé dans diverses applications. Pour cela, des techniques basées sur l'utilisation de lasers pulsés femtosecondes peuvent être employés. Au cours de ce colloque, je présenterai le travail que nous avons mené ces dernières années dans le développement d'une source THz impulsionnelle efficace et polyvalente. La génération des impulsions THz se fait par un pro…

Un biocapteur à effet de champ novateur a récemment été développé pour mesurer la cinétique de protéines et d’acides nucléiques, en mode molécule unique, sur des échelles de temps étendues, ce qui est difficile à faire avec les dispositifs actuels. Ses avantages distinctifs émergent du nanomatériau en son cœur, soit un nanotube de carbone sur lequel on vient greffer la biomolécule d’intérêt. En effet, l’expérience montre que le courant électrique traversant le nanotube est directement influencé par les variations du potentiel électrostatique à sa surface lorsque l’état de la biomolécule ch…

Les fibres à cœur creux remplies de gaz sont régulièrement utilisées pour étirer le spectre d’impulsions laser afin d’ensuite les compresser pour obtenir des impulsions ultra-courtes. Généralement, le processus est basé sur l’automodulation de phase et est relégué au mode de propagation fondamental de la fibre. Pourtant, les fibres à cœur creux offrent une faible dispersion modale, ce qui les rend idéales pour explorer des phénomènes non-linéaires multidimensionnels. Ici, on démontre que lorsque la fibre est remplie de gaz moléculaire, la présence de modes élevés consolide l…

 L’importance des poids de Mayer et de Ree-Hoover de graphes est dû au fait que le nième coefficient du développement du viriel est égal à la somme des poids de Mayer de tous les graphes 2-connexes sur l’ensemble des sommets {1, 2, …, n}, à constante multiplicative près. Ces poids sont des invariants de graphes définis par des intégrales multidimensionnelles très difficiles à calculer de façon exacte et généralement seulement approximées par des méthodes numériques par les physiciens. Contrairement aux physiciens, je m’intéresse surtout à l’étude et au calcul exact de ces poids de graphe i…

À des intensités relativistes, les électrons peuvent être entraînés à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, facilitant l'exploration d'un nouveau régime d'interactions laser-plasma. Ces lasers entraînent la matière dans des états extrêmes de température et de pression, imitant ceux que l'on trouve généralement dans les environnements astrophysiques. Les progrès réalisés dans les interactions laser-matière intenses ont également conduit à une nouvelle génération de sources de particules et de rayonnement pulsées, chacune avec une durée très courte à l'échelle de la femtoseconde hé…

Les lasers à fibres combinent plusieurs propriétés optiques uniques dont leur qualité de faisceau, leur robustesse ainsi que leur brillance. En particulier, les lasers Ytterbium/silice émettant plusieurs kW au voisinage de 1 micron ont notamment révolutionné le secteur manufacturier de la découpe et de la soudure des métaux. La transmission des fibres de silice décroit cependant rapidement au-delà de 2 microns, ce qui a freiné le développement des sources fibrées dans la région de l’infrarouge moyen. Le développement de fibres optiques en verre fluoré de haut standard de qualité est cepend…

Nous démontrons la génération d'impulsions térahertz (THz) intenses et sous-cycle avec une polarisation elliptique variable et des champs crêtes de plus 80 kV/cm à partir d'antennes photoconductrices de grande ouverture en utilisant une structure interdigitée spécifique. Cette dernière est composée d'électrodes horizontales et verticales, qui permettent la génération de deux impulsions THz quasi-demi-cycle avec leurs polarisation respectives qui sont orthogonales. Un retard temporel entre les deux impulsions THz est introduit par un masque de phase couvrant uniquement les parties de l'ante…

L’historique du laser débute habituellement avec la notion d’émission stimulée introduite par Einstein en 1916.  Pourtant, le premier laser n’a été mis en opération qu’en 1960.  Comment expliquer ce délai de plus de 40 ans ?  Était-ce dû à des défis techniques, ou à des considérations fondamentales ? Dans cet exposé, on passe en revue les principales étapes qui ont mené à la découverte du laser.  Parmi les étapes clés, on soulignera le lien entre l’émission stimulée et l’amplification d’un faisceau lumineux, ainsi que la conception de cavités laser fonctionnelles.  On décrir…

Le laser est devenu au fil des années un incontournable pour la découpe, le soudage, le traitement de surface, le rechargement de pièces… Malgré tout, les lasers impulsionnels (bref et ultrabrefs) sont encore peu présents dans l’industrie, malgré un immense potentiel pour de nombreuses applications : Une surface peinte ou oxydée peut être nettoyée par laser, le collage d’un assemblage peut être amélioré par texturation laser des surfaces avant collage, la friction d’une pièce en mouvement peut être diminuée par texturation laser. On peut aussi fonctionnaliser une surface pour lui attribuer…

Le projet s’intéresse à l’étude et la compréhension des dunes sous-marines présentes sur le fond marin du Saint-Laurent. La compréhension des dunes et de leur détection contribuent directement à la sécurisation des voies navigables. De plus, la compréhension de ces dunes est associée à d’autres enjeux tels que: l’apport sédimentaire du Fleuve, la manutention des chenaux de navigation par le dragage, ou bien encore l’élaboration de modèles de simulation servant à établir des risques d’inondation des zones côtières. L’objectif du projet est d’identifier et de classifier les dunes à partir de…

INO est un important centre d'expertise en optique-photonique au Canada dédié à la recherche industrielle. Depuis 30 ans, elle crée et développe des solutions pour répondre aux besoins d'entreprises et d’industries diverses.  Une partie de son succès prend sa source dans son positionnement en innovation translationnelle. Dans cette présentation, ce positionnement sera illustré par l’évolution de sa plateforme d’amplification (MOPAW) d’impulsions laser brèves et ultrabrèves polarisée et basée sur un savoir-faire unique en fibres optiques actives, au travers d’applications ind…

L'utilisation de la lumière quantique pulsée promet d'ouvrir la voie à de nouveaux paradigmes en communication, informatique et détection quantiques. L’une des techniques les plus proéminentes pour générer des états lumineux non classiques est la conversion paramétrique descendante (PDC) où les photons d'une pompe optique puissante se séparent en paires de photons intriqués. La PDC est utilisée régulièrement dans la génération de photons uniques annoncés. Les expériences de pointe contemporaines utilisent couramment des impulsions de pompe d'une durée allant de la pico à la nanoseconde pou…

Les impulsions laser ultra intenses générées par CPA (amplification d’impulsions étirées) et le développement de matériaux laser à haute fluence ont lancé un tout nouveau domaine de l’optique. L’intensité des champs électromagnétiques ainsi produits, supérieure à 1018 W/cm2, entraîne un mouvement relativiste des électrons. On passera en revue la méthode CPA et on discutera de son potentiel pour atteindre une puissance zettawatt. On présentera des applications des champs optiques relativistes. Contrairement au régime non relativiste, ces champs sont capables de déplace…

Depuis l'invention du laser, le besoin d’avoir une énergie d'impulsion, une luminance et des taux de répétition élevés s’est fait ressentir pour de nombreuses applications, telles que l'usinage laser ou la fusion laser. Cependant, les distorsions de front d'onde induites thermiquement et les dommages optiques limitent l'énergie et la puissance réalisables. Les miroirs à conjugaison de phase offrent la possibilité de corriger les distorsions du front d'onde. Le faisceau réfléchi par un miroir à conjugaison de phase par diffusion Brillouin stimulée ayant naturellement une phas…

La radiothérapie à très haut débit de dose est une modalité émergente de traitement du cancer qui permet de protéger davantage les tissus sains lors des traitements, tout en permettant d’administrer une dose très élevée aux cellules cancéreuses en moins d’une seconde. L’instrumentation permettant de mesurer les doses de radiation pour ce type de modalité doit fournir des mesures précises afin d’assurer la justesse des traitements. Les dosimètres à scintillation, qui sont composés de fibre optique émettant de la lumière lorsqu’irradiée, permettent des mesures simples, précises et en temps r…

Au cours des dernières années, de nombreuses démonstrations ont témoigné du potentiel applicatif énorme des lasers à fibre optique. Ces dispositifs permettent en effet de générer des signaux haute-puissance de grande qualité tout en reposant sur des configurations simples, compacts et robustes [1]. La majorité des efforts entourant le développement de telles sources a toutefois été concentrée dans la région spectrale de l’infrarouge proche, et depuis plus récemment dans l’infrarouge moyen [2]. Mon projet de recherche vise à contribuer au développement de telles sources dans la ré…

Cette présentation traitera de récentes avancées dans le laboratoire de la photonique non linéaire à l’Université McGill. L’emphase sera mise sur la réalisation de sources tout-fibre à partir des verres de chalcogénure et de verres fluorés. Ces verres sont choisis spécifiquement pour leurs propriétés telles que la non-linéarité optique, la plage spectrale de transparence, et la tolérance à l’intensité lumineuse. Les sources fibrées qui seront présentées incluent le premier laser en anneau tout-fibre à base de verre chalcogénure, le premier oscillateur paramétrique en anneau …

Une source de rayonnement X basée sur l’accélération d’électrons par onde de sillage a été développée depuis de nombreuse années à l’INRS pour les applications allant de la détection précoce du cancer du sein à la sécurité alimentaire globale. Les progrès récents incluent i) l’amélioration de la stabilité de la source X qui est opérée à 20keV avec un taux de répétition de 2.5Hz avec la capacité de réaliser 50 000tirs successifs pour la tomographie par holographie X et ultra-haute résolution spatiale (4µm) et avec un ajustement des paramètres sur demande, ii) la première démonstration de gé…

L’oscillateur de Mamyshev est une nouvelle architecture d’oscillateur laser à fibre qui permet la génération d’impulsions femtosecondes très énergétiques et de courte durée. Cette technique est plus robuste aux effets non linéaires que toutes autres méthodes de synchronisation modale. En conséquence, cette architecture de cavité laser permet d’obtenir des puissances crêtes par impulsion de l’ordre du mégawatt sans l’ajout d’un amplificateur à l’oscillateur. Cette combinaison unique de simplicité et performance ouvre la porte à des lasers femtosecondes tout-fibre plus économiques, robustes …

Les plasmas, générés en fournissant de l’énergie électrique à un gaz, sont aujourd’hui au cœur des nouveaux développements industriels éco-responsables. La possibilité de les opérer à pression atmosphérique est particulièrement propice au traitement industriel, par exemple pour les polymères. Cependant les mécanismes régissant ces technologies plasma et notamment les interactions avec le substrat demeurent mal comprises. Dans ce contexte, ce projet vise à caractériser un plasma utilisé pour la modification de surface de fluoropolymères, tout en améliorant ou en développant des méthodes de …

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 tissu…

La spectroscopie et l'imagerie térahertz (THz), qui concerne des fréquences de 100 GHz à 10 THz, connaissent un essor sans précédent. À ces fréquences, la plus petite taille d'élément résoluble est limitée par la diffraction, approximativement 150 μm à 1 THz. Pour surmonter cette limitation, les méthodes d'imagerie en champ proche ont démontré des résolutions spatiales jusqu'à l'échelle nanométrique. Cependant, ces démonstrations utilisent des techniques de balayage matriciel, qui nécessitent de longs temps de mesure et ne sont pas compatibles avec des échantillons en mouvement ou changean…