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Edition 2014


PhosFyb


Fibres hybrides à base de verre de phosphate

Fibres hybrides à base de verre de phosphate
Le fibrage de matériaux photonique est l’un des moyens permettant leur structuration multi-échelle et le développement de systèmes issus de la recherche. Dans ce cadre, tirant profit du fertile terreau scientifique local, nous envisageons d'implanter à l'ICMCB/Université de Bordeaux une plateforme technologique, et une activité de recherche associée, dédiée au développement de structures hybrides fibrées ayant des fonctionnalités innovantes.

Enjeux et objectifs
Tâche (A) Recherche sur les verres fonctionnalisés Inclus la fabrication, purification et caractérisation de verres hybrides de phosphate avec des propriétés optimisées (ex. résistance à l'endommagement laser, incorporation d'ions de transitions pour non-linéarité); Investigation de leurs relations propriété / structure.

Tâche (B) Développement de fibres hybrides pour le gain Laser et l'optique non-linéaire Inclus le développement de propriétés prometteuses, en lien avec les problématiques des partenaires industriels locaux (ex. fibres de forte puissance, fibres pour pulses ultra-courts, effet Kerr, auto-modulation de phase, mélange 4 ondes)

Tâche (C) Processing de fibres multi-matériaux Identification de nouveaux panels de matériaux pour le co-fibrage; Développement de protocoles et séquences innovantes de fabrication et de fonctionnalisation

Tâche (D) Installation d'une plateforme de fibrage à l'Université de Bordeaux - Une tâche importante du projet consistera à acheter et installer les équipements nécessaires à l'étirage de structures à Tg basses ou modérées.

Méthodes et approches
Afin de traiter efficacement le projet, nous combinerons de façon pertinentes les ressources et expertises locales et mettrons en place un management adéquate entre les différentes tâches. Afin de garantir son succès, la stratégie de développement du projet consistera à sélectionner judicieusement les matériaux en fonction de l'application visée, de développer les techniques de fibrage, de tester des géométries innovantes et de corréler l’architecture des fibres avec la chimie des matériaux et leurs propriétés.

Dr. Danto est le Coordinateur du projet PhosFyb. Il est le récent lauréat (10/2013) d'une bourse postdoctorale de deux ans décernée dans le cadre du programme «Initiative d'Excellence« (IdEx) de l'Université de Bordeaux. En prolongement de cette action, le support de l'ANR@RAction 2014 nous permet de contribuer au soutien au démarrage de l'activité de recherche sur les fibres hybrides innovantes à Bordeaux. Nous sommes confiants sur le fait que de nouveaux financements émaneront graduellement de partenaires publics et/ou privés au cours du développement du programme.

Résultats

Recherche
* Développement de fibres de phosphate rubans photo-inscriptibles
* Une publication (S. Danto et al. «Photowritable silver-containing phosphate glass ribbon fibers« Adv. Opt. Mat. (2016) 4, 162) et de multiples présentations (14 oraux, 4 posters)

Brevet
Un brevet français («Fibre optique ruban en verre photosensible« Patent CNRS #FR1554379 - 2016). La demande d'extension mondiale a été validé par l'International Patents Office

Soutien financier additionnel
* Projet « NeoPhos » – Risky LAPHIA
* Projet « FabMat » - Région Aquitaine

Équipement
Installation d'une tour de fibrage à l'ICMCB - Université de Bordeaux

Perspectives

La fabrication de préformes hybrides et leur fibrage représente un nouveau challenge pour les équipes partenaires du projet. De façon générale les futurs objectifs du projet PhosFyb sont
(i) de développer de nouveaux concepts et architectures de fibres
(ii) d'étendre la gamme de matériaux potentiellement compatible pour le co-fibrage
(iii) d'améliorer la qualité des interfaces et
(iv) de proposer des fibres optiques spéciales ayant des fonctionnalités optimisées découlant de nouvelles compositions ou arrangement de matériaux.

Productions scientifiques et brevets

* Publication: S. Danto et al. «Photowritable silver-containing phosphate glass ribbon fibers« Adv. Opt. Mat. (2016) 4, 162

* Présentations: 14 oraux, 4 posters

* Brevet
«Fibre optique ruban en verre photosensible« Patent CNRS #FR1554379 - 2016

Partenaires

ICMCB Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux

Aide de l'ANR 374 400 euros
Début et durée du projet scientifique décembre 2014 - 36 mois

Résumé de soumission

L’essor actuel de la photonique, avec des applications dans les secteurs de la santé, de l'énergie, de la sécurité, de la défense ou des télécommunications, génère de nouveaux défis technologiques en terme de structuration nano-/micro-/millimétrique des matériaux. Ainsi, à titre d’exemple, le fibrage de matériaux photonique est l’un des moyens permettant leur structuration multi-échelle et le développement de systèmes issus de la recherche. Dans ce cadre, tirant profit du fertile terreau scientifique local, nous envisageons d'implanter à l'Université de Bordeaux une plateforme technologique, et une activité de recherche associée, dédiée au développement de structures hybrides fibrées ayant des fonctionnalités innovantes.

Le projet Fibres hybrides de phosphate (ou PhosFyb: Phosphate-based Hybrid Fibers) se décompose en quatre Tâches principales:

Tâche (A) Recherche sur les verres fonctionnalisés Inclus la fabrication, purification et caractérisation de verres hybrides de phosphate avec des propriétés optimisées (ex. résistance à l'endommagement laser, incorporation d'ions de transitions pour non-linéarité); Investigation de leurs relations propriété / structure.

Tâche (B) Développement de fibres hybrides pour le gain Laser et l'optique non-linéaire Inclus le développement de propriétés prometteuses, en lien avec les problématiques des partenaires industriels locaux (ex. fibres de forte puissance, fibres pour pulses ultra-courts, effet Kerr, auto-modulation de phase, mélange 4 ondes)

Tâche (C) Processing de fibres multi-matériaux Identification de nouveaux panels de matériaux (verres, polymères, matériaux cristallins…) pour le co-fibrage; Développement de protocoles et séquences innovantes de fabrication et de fonctionnalisation (chimie intra-préforme ou sur-fibre; inscription laser femto-seconde)

Tâche (D) Installation d'une plateforme de fibrage à l'Université de Bordeaux - Une tâche importante du projet consistera à acheter et installer les équipements nécessaires à l'étirage de structures à Tg basses ou modérées. Dans l'intervalle nous travaillerons en collaboration avec le Prof. Smektakla à l'Université de Bourgogne (Dijon) pour assurer l'avancement de nos études de structures fibrées multi-matériaux.

La fabrication de préformes hybrides et leur fibrage représente un nouveau challenge pour les équipes partenaires du projet. De façon générale les objectifs du projet PhosFyb sont (i) de développer de nouveaux concepts et architectures de fibres; (ii) d'étendre la gamme de matériaux potentiellement compatible pour le co-fibrage ; (iii) d'améliorer la qualité des interfaces et (iv) de proposer des fibres optiques spéciales ayant des fonctionnalités optimisées découlant de nouvelles compositions ou arrangement de matériaux.

Afin de traiter efficacement le projet, nous combinerons de façon pertinentes les ressources et expertises locales et mettrons en place un management adéquate entre les différentes tâches. Afin de garantir son succès, la stratégie de développement du projet consistera à sélectionner judicieusement les matériaux en fonction de l'application visée, de développer les techniques de fibrage, de tester des géométries innovantes et de corréler l’architecture des fibres avec la chimie des matériaux et leurs propriétés.

Dr. Danto sera le Coordinateur du projet PhosFyb. Il est le récent lauréat (10/2013) d'une bourse postdoctorale de deux ans décernée dans le cadre du programme "Initiative d'Excellence" (IdEx) de l'Université de Bordeaux. En prolongement de cette action, nous requérons ici le support de l'ANR@RAction 2014 pour une période de trois ans afin de contribuer au soutien au démarrage de l'activité de recherche sur les fibres hybrides innovantes à Bordeaux. Nous sommes confiants sur le fait que de nouveaux financements émaneront graduellement de partenaires publics et/ou privés au cours du développement du programme.

 

Programme ANR : Accueil de Chercheurs de Haut Niveau (@RAction) 2014

Référence projet : ANR-14-ACHN-0001

Coordinateur du projet :
Monsieur Sylvain Danto (Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.