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Réal Vallée
Prix Acfas Urgel-Archambault

Réal Vallée

Université Laval

Le prix Acfas Urgel-Archambault 2020, pour les sciences physiques, mathématiques, informatique et génie, est remis à Réal Vallée, professeur au Département de physique, de génie physique et d'optique de l'Université Laval.

Le lauréat s'illustre comme un chef de file à l'échelle canadienne et mondiale en optique et en photonique. Il a innové dans les domaines de l’optique guidée, des composants à fibres optiques et de l'interaction laser-matière. Ainsi, il a notamment confectionné le laser à fibre optique le plus puissant, à ce jour, qui opère dans l’infrarouge moyen. Ses travaux laissent aujourd’hui envisager la possibilité de concevoir et de réaliser des circuits photoniques intégrés en trois dimensions qui faciliteront le traitement de l’information photonique à très grand débit. Soulignons également l’ampleur de son engagement dans les milieux non seulement scientifiques, mais aussi industriels.

Réal Vallée a effectué la plus grande partie de ses études de physique, du baccalauréat au doctorat, à l’Université Laval. Après l’obtention du diplôme de troisième cycle, en 1987, avec une thèse sur la dynamique non linéaire et le chaos dans un système optique, il s’engage dans des études postdoctorales à l’Université de Rochester, aux États-Unis sous la supervision de Gérard Mourou, le plus récent colauréat du Prix Nobel de physique. Il devient ensuite professeur au Département de physique, de génie physique et d'optique de l'Université Laval en 1995.

Le professeur Vallée est titulaire d'une chaire industrielle de recherche du CRSNG depuis 2014. À travers cette fonction, il dirige un laboratoire composé d'une vingtaine d'étudiants et chercheurs. Leur expertise est devenue aujourd’hui une référence à l'échelle mondiale dans le domaine des lasers à fibre émettant dans l'infrarouge moyen. Son équipe a été, pendant plusieurs années, la seule à maîtriser l'inscription de réseaux de Bragg dans les verres fluorés, des composants indispensables qui améliorent la performance de ces lasers. Cette percée scientifique majeure ouvre la voie au développement de lasers à fibres compacts et robustes qui ont un potentiel de commercialisation considérable. Les applications pourront contribuer tant au secteur biomédical (dentisterie ou neurochirurgie), manufacturier (ablation sélective de polymères) qu’environnemental (détection de gaz à effet de serre).

Parmi les plus récentes réalisations scientifiques dirigées par le Pr Vallée, soulignons le développement d’un laser à fibre femtoseconde émettant au voisinage de 3 microns. Notons aussi deux démonstrations plus récentes dont l'une a fracassé le record d'efficacité d'un laser émettant dans l’infrarouge moyen et l'autre a établi le nouveau record des plus grandes longueurs d'onde émises par un laser à fibre.

Les recherches du Pr Vallée touchent également l'interaction laser-matière, et plus particulièrement l'inscription de guides d'ondes optiques à l'aide d'impulsions laser femtoseconde. Ces travaux permettent d'envisager la possibilité de concevoir et de réaliser des circuits photoniques intégrés à trois dimensions et ce, à faible coût du fait qu'ils utilisent le verre comme matière première.

Le Pr Vallée s'est joint à plusieurs initiatives visant à enrichir le parcours académique de ses étudiants. En 2016, avec ses collègues, il met sur pied un programme de collaboration internationale de type FONCER (Formation orientée vers la nouveauté, la collaboration et l'expérience en recherche) permettant aux étudiants de profiter de l'expertise de spécialistes et des installations de pointe, à l’Université Laval, à l’INRS-EMT et à l’Université de Toronto. Grâce à ce programme, les professeurs canadiens et leurs équipes ont pu se joindre à des chercheurs de renom de l'Institut Fraunhofer établis à l'Université Friedrick-Schiller de Jena en Allemagne.

Parmi ses collaborations les plus notables, le Pr Vallée a participé à la création d'un nouveau laboratoire international associé qui unit l'Université Laval, l'INRS et l'Université de Bordeaux. Baptisée LUMAQ (Lumière matière-Aquitaine-Québec), cette alliance, qui a vu le jour en 2016, bénéficie de la complémentarité d'expertises des trois établissements et poursuit un programme de recherche et de formation collaboratif en photonique et en science des matériaux. Le Pr Vallée et ses collaborateurs y ont aussi intégré l'objectif de pérenniser et de dynamiser l'industrie de l'optique photonique déjà en plein essor. À terme, cette initiative de collaboration internationale veut établir une unité mixte internationale avec le CNRS.

De plus, le Pr Vallée a été, de 2000 à 2020, à la tête du Centre d'optique, photonique et laser (COPL) dont il a été un des membres fondateurs. Sous sa direction, le regroupement stratégique financé par le FRQNT a fait la transition vers la multidisciplinarité et le multi-­institutionnel. Ce centre se trouve d’ailleurs dans le pavillon d'optique-photonique, sur le campus de l'Université Laval. Ce pavillon, dont le professeur Vallée a dirigé la conception et la construction en 2002, a été inauguré en 2006. Sous un même toit, on y retrouve des physiciens, des ingénieurs et des chimistes, ce qui constitue un exceptionnel environnement de formation et de recherche transdisciplinaire.

Au cours des dernières années, le Pr Vallée a joué un rôle déterminant dans des dossiers qui ont conduit à l'octroi de deux Chaires d'excellence en recherche du Canada (CERC) dans le domaine de l'optique. De plus, le Pr Vallée s'est investi dans la proposition Sentinelle Nord soumise au Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada qui a mené à la plus importante subvention jamais obtenue par l'Université Laval. Les projets transdisciplinaires qui sont soutenus par cette subvention permettront, grâce aux technologies de l'optique-photonique, d'améliorer notre compréhension de l'environnement du Grand Nord, des changements qui s'y opèrent et de leur impact sur l'être humain et sa santé.

Les activités de recherche du Pr Vallée ont sans contredit une incidence sur le développement socio-économique du Québec. Au cours des dix dernières années, douze des inventions dérivées de sa recherche ont été brevetées en vue d'être valorisées par l'industrie. Par ailleurs, trois entreprises ont essaimé de son laboratoire depuis 2008. C’est donc un chercheur engagé à la fois dans l’avancement des sciences et dans le développement industriel de son pays que vient récompenser ce prix.