LE CLUB CMOI/SFO

Session 6

Capteurs et Instrumentation

Présidents J-M. CAUSSIGNAC – LCPC, Paris (F) P. PICART - ENSIM, Le Mans (F)

 

Mots-clés : capteur sans contact ; rétro-injection optique ; concentration NO2 dans l’air ; vélocimétrie Doppler ; lévitation diamagnétique ; nanoforces.

 

1- Conception d’un capteur optoélectronique embarqué par interférométrie à rétro-injection optique

Cette première contribution présentée par le LOSE de l’Université de Toulouse et l’INT-ENSEEIHT porte sur la conception d’un capteur de déplacement sans contact par « self-mixing » basé sur la rétro-injection optique. L’originalité du dispositif tient au fait qu’il peut être embarqué. En effet, couplé à un accéléromètre à base de MEMS, les auteurs ont montré qu’il était possible par double intégration du signal d’accélération de déterminer le déplacement parasite du aux mouvements ou aux vibrations du support du capteur pour corriger les mesures des déplacements « vrais » recherchés. Le démonstrateur développé a permis de valider la méthode sur des distances nominales capteur/cible de plusieurs mètres avec des étendues de mesure de quelques micromètres avec un résolution de 40nm et des fréquences de vibration pouvant atteindre 500Hz.

 

2- Développement d’un analyseur industriel pour la mesure directe et rapide du NO2 dans l’air ambiant

Ce travail, fruit d’une collaboration entre la Société Floralis, le Laboratoire de Spectrométrie Physique de l’Université Joseph Fourier de Grenoble et le Pôle Recherche-Développement et Innovation de Poissy, a pour but de proposer une méthode de suivi des concentrations du NO2 dans l’atmosphère permettant de pallier les limitations de la méthode de chimiluminescence qui constitue actuellement la référence dans le cadre de la norme NF EN 14211. De plus, la Directive 2008/50/CE fournit les valeurs seuils pour l’information et l’alerte de la population en cas de pollution. Le principe de mesure développé s’apparente à une combinaison entre la spectroscopie DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) et la spectroscopie utilisant des cavités optiques (CEAS ou CRDS). Ce qui permet d’exploiter le spectre du NO2 dans la gamme de longueur d’onde 600-650nm. Par ailleurs, l’utilisation d’une cavité optique permet d’augmenter considérablement le trajet effectif de la lumière (jusqu’à plusieurs kilomètres) et ainsi d’améliorer la sensibilité de la mesure. Les premiers résultats obtenus qui prennent en compte l’aspect règlementaire, les contraintes, à la fois, du constructeur et d’utilisation, ont permis d’atteindre les caractéristiques suivantes : étendue de mesure (0-600ppb), limite de détection (1,4ppb), temps de réponse (montée 8s et descente 10s) ouvrent de nouvelles voies pour proposer de nouveaux analyseurs de gaz plus performants que ceux actuels.

 

3- Discrimination du sens de déplacement par modulation d’une diode laser soumise à une réinjection optique

Cette communication issue d’une étude conjointe entre le LOSE de l’Université de Toulouse et l’INT-ENSEEIHT a pour objet de présenter un prototype de capteur de mesure de vitesse par effet Doppler basé sur la réinjection optique. Dans la plupart des capteurs interférométriques par effet Doppler, l’information relative à la vitesse n’est pas sensible au sens du vecteur vitesse, contrairement aux vélocimètres par réinjection optique. En effet, la non-linéarité du phénomène de self-mixing donne au signal interférométrique une forme typique en « dents de scie » dans laquelle l’orientation des dents informe sur le sens de la vitesse. Toutefois, l’exploitation de cette spécificité nécessite un traitement de signal avec une fréquence d’échantillonnage importante alors que la détermination de la norme du vecteur vitesse s’appuie uniquement sur l’analyse fréquentielle. La méthode proposée fournit l’information « sens » tout en conservant la simplicité du traitement par analyse fréquentielle. La validation du principe de mesure et du prototype associé a été effectuée sur une cible en rotation disposée devant une diode laser, le sens de cette rotation pouvant être changé à la demande. Les premiers résultats qui sont conformes aux prévisions ouvrent des perspectives intéressantes en matière de développement industriel.

 

4- Développement d’un capteur de micro et nano forces par lévitation diamagnétique

La mesure de forces inférieures au millinewton constitue un marché émergent pour lequel les acteurs industriels sont peu nombreux à l’exception des fabricants d’AFM (Atomic Force Microscope). De plus, l’étalonnage précis des outils de mesure présente une difficulté compte tenu de l’absence d’étalon de référence à ces échelles de force. C’est la raison pour laquelle dans le cadre du projet STILµFORCE bénéficiant du soutien de l’ANR, la société STIL et le département AS2M (Automatique et Systèmes Micro-Mécatroniques) de l’Institut FEMTO de Besançon ont développé conjointement un dispositif de mesure. Il se compose de deux éléments :d’une part, un capteur basé sur le principe optique confocal chromatique pour la mesure de déplacements d’une masse sismique,d’autre part, un capteur de force qui utilise la mise en lévitation passive de 2 aimants permanents solidarisés par un micro-capillaire en verre dans un champ magnétique créé par des aimants cubiques. Des plaques diamagnétiques disposées convenablement par rapport à la direction des champs permettent de stabiliser la position de la tige grâce aux efforts diamagnétiques répulsifs qu’elles exercent sur les aimants de la tige. On a montré qu’il était ainsi possible d’atteindre une résolution de 1nN sur une table antivibratoire, ce qui est un résultat tout à fait prometteur.

 

Session 7

Holographie numérique

Présidents J. BOUTEYRE – EADS France, Saint-Médard-en-Jalles (F) P. JACQUOT – EPFL/NAM, Lausanne (CH)

 

L’holographie numérique consiste pour l’essentiel à enregistrer l’hologramme à l’aide d’un capteur photoélectrique matriciel, à numériser l’intensité enregistrée et à reconstruire l’onde objet, en amplitude et en phase, par un calcul de diffraction. Cette technique poursuit sa montée régulière en puissance, en s’affirmant dans la niche des petits objets (microscopie) et en s’ouvrant de larges perspectives d’applications en mécanique des fluides et du solide grâce au multiplexage en longueur d’onde.Trois contributions sont au programme :

1- Sous le titre “Réflectométrie par microscopie holographique numérique”, un groupe constitué de chercheurs de la société Lyncée Tec SA, Lausanne (CH), de l’Université technique de Vienne (A), et de l’EPFL (CH) présente la mesure simultanée de l’indice de réfraction et de l’épaisseur d’un empilement de couches minces semi-transparentes. La société Lyncée Tec SA commercialise des microscopes holographiques éponymes et la mesure en question est obtenue dans un tel microscope comportant deux sources laser émettant à 682.5 et 660 nm. C’est en fait une modélisation préalable du comportement optique supputé de l’empilement, encadrée par la connaissance d’une poignée de paramètres caractéristiques, qui permet de résoudre à la fois les épaisseurs, les indices et la topographie de surface, sans devoir recourir aux techniques lourdes de tomographie. Les investigations sur les couches minces devraient s’en trouver simplifiées.

 

2-L’association des centres ONERA de Lille et de Meudon et de l’ENSIM, Le Mans, propose une “Etude des micro-jets par interférométrie holographique numérique à 3 longueurs d’onde”.

L’optimisation des performances de vol d’un aéronef passe par la maîtrise des écoulements d’air, que l’on peut influencer par des micro-jets implantés sur les voilures ou les gouvernes. Ces micro-jets sont analysés dans un montage d’interférométrie numérique à porteuse spatiale, alimenté par trois lasers accordés sur les raies 647, 532 et 457 nm, dans lequel une caméra couleur tri-CCD enregistre les interférogrammes. Un traitement numérique basé sur la transformée de Fourier 2D des trois signaux couleur permet de reconstruire les cartes de phase avec et sans jet. Leur différence fournit les champs d’indice de réfraction de l’écoulement intégré sur toute la profondeur du jet. Dans l’hypothèse d’un écoulement axisymétrique, une technique de déconvolution conduit à la répartition radiale du champ de la masse volumique dans le jet. Des résultats spectaculaires sont présentés.

 

3- La contribution intitulée “Mesure temps réel 3C par holographie numérique tri-chromatique” résulte d’une collaboration entre l’Université du Maine, l’ENSIM, Le Mans, l’Université de Kunming (CN) et le centre de Lille de l’ONERA.

Cette contribution répond au besoin croissant de mesurer simultanément les trois composantes d’un champ de déplacement en mécanique du solide. L’holographie numérique se prête bien au multiplexage en longueur d’onde. A noter qu’ici le capteur couleur est un empilement de trois couches de matrices de photodiodes noyées dans le silicium, chaque couche étant préférentiellement sensible à une couleur particulière. Les trois hologrammes couleur ainsi enregistrés sont restitués numériquement dans les trois longueurs d’onde par une technique originale qui garantit une superposition parfaite des images reconstruites, au même grandissement. Les cartes de phase correspondantes sont sensibles à des combinaisons linéaires indépendantes des composantes du champ de déplacement, fonction de la géométrie du montage pour chaque couleur. La simple inversion de ce système linéaire fournit les trois composantes recherchées. Un exemple de chargement d’une plaque carrée percée de deux trous démontre que les écarts type de l’incertitude de mesure des composantes transversales et longitudinale du déplacement sont de l’ordre du dixième et de quelques centièmes de micron respectivement. A signaler enfin que les techniques d’holographie numérique sont également présentes dans d’autres sessions, en particulier dans la conférence plénière 3 qui traite d’enregistrements à une longueur d’onde de 10 m, et dans les affiches, qui complètent la présentation des propriétés du microscope holographique de Lyncée Tec SA et des méthodes à trois longueurs d’onde de l’ONERA-ENSIM.

 

Session 8

Mécanique des fluides CMOI/FLUVISU

Présidents Y. BAILLY – ENISYS/FEMTO-ST, Belfort (F) G. POLIDORI – GRESPI, Univ. de Reims Champagne-Ardenne, Reims (F)

 

1- Mesures vélocimétriques par PIV d'écoulements pulsés instationnaires sur banc moteur industriel.

La première conférence, présentée par D. Bonnet (ENISYS/FEMTO-ST, Belfort), s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche collaborative ayant pour ambition de comprendre les phénomènes mis en jeu dans la boucle d'air d'un moteur à combustion interne d'une automobile. L'objectif de ce projet est de produire des modèles numériques de la boucle d'air dans son intégralité et de les valider, notamment, par des mesures utilisant la technique de PIV (Vélocimétrie par Imagerie de Particules). Après présentation du dispositif expérimental et des différentes contraintes inhérentes à sa complexité, D. Bonnet s’est attardé sur la définition d’un processus de traitement des images PIV ainsi que sur la présentation des premiers résultats obtenus en différents endroits du moteur

 

2- Echauffement d'une feuille mince verticale par un jet d'air chaud longitudinal caractérisé par thermographie infrarouge

La deuxième présentation par S. Fohanno (GRESPI/Thermomécanique, Reims) concernait l’étude expérimentale de l’interaction d’un jet d’air chaud et d’une paroi solide mince. Ce travail amont s’inscrit dans le cadre d’une meilleure compréhension de ce type d’interactions, rencontrées dans de nombreuses applications industrielles. A l’aide de la thermographie infrarouge, le protocole expérimental a été conduit pour deux types de parois minces : en aluminium et en plastique. L’interaction du jet avec la paroi se traduit par une diffusion radiale de la chaleur dans la paroi plus étendue que la diffusion de la chaleur dans le jet libre seul. L’influence du matériau sur la diffusion de la chaleur à l’approche de la feuille par le jet ainsi que sur la température maximale observée sur la paroi a également été dégagée.

 

3- Détermination de faibles concentrations de sel en solution par méthode optique.

La troisième et dernière conférence, présentée par T. Kauffmann (Laboratoire Matériaux Optiques, Photonique et Systèmes, Metz) a trait à la définition d’un mode de détection de la présence de sel et de sa concentration, en particulier du chlorure de sodium (NaCl).Initialement dévolue aux mesures concentrations élevées de sel dans le contexte d'épandage de fondants routiers sur la chaussée par le biais d’un capteur optique fondé sur la spectrométrie Raman, cette méthode est étendue aux solutions salines dans le but de détecter et de déterminer de faibles concentrations de chlorure de sodium NaCl dans divers milieux. Les auteurs montrent que cette méthode permet déjà d’atteindre des concentrationsde l'ordre du gramme par litre.

 

Session 9

Milieux diffusants

Présidents J.-M. DESSE – ONERA, Lille (F) C. DEUMIÉ – Ecole Centrale, Institut Fresnel, Marseille (F)

 

1- « Mesure des propriétés optiques des tissus biologiques au moyen d’une Diode Electroluminescente continue » J-Y. LE POMMELLEC, H. CAO, J-P. L’HUILLIER - Arts et Métiers ParisTech - LAMPA, Angers (F) Cette communication présente une méthode non invasive de détermination des paramètres optiques à partir de la mesure de la réflectance résolue spatialement angulaire, utilisant une LED continue de forte puissance (3W), à la longueur d’onde 625 nm. Le coefficient d’absorption est déduit à partir des coefficients d’atténuation effectif et de diffusion réduit, les paramètres optiques sont déduits à partir des résultats de mesures et d’une expression analytique basée sur l’approximation de la diffusion.

 

2- « Microrhéologie passive par DWS : mesure sans contact des propriétés visco-élastiques d’un produit diffusant la lumière »

L. BRUNEL, P. BRU, M. FLEURY, G. MEUNIER, C. TISSERAND - Formulaction, L’Union (F) Cette communication présente une technique de microrhéologie passive permettant l’étude des propriétés de la microstructure de milieux complexes (émulsions, suspensions polymères, colloïdes, gels, mousses, peintures, etc…). La technique est basée sur de la Spectroscopie en Onde Diffusée (DWS, Diffuse Wave Spectroscopy) « multi-speckle ». Le montage est configuré en rétrodiffusion, et permet d’évaluer les propriétés dynamiques des grains de speckle ce qui est utilisé via le développement de modèles pour l’extraction des propriétés du mouvement quadratique moyen des particules. L’exemple du suivi d’une gélification est présenté.

 

3- « Banc Melopee : Mesure de BRDF polarisées et multispectrales en laboratoire » R. CEOLATO, N. RIVIERE - ONERA, Département Optique Théorique et Appliquée (DOTA), Toulouse (F)Dans le domaine de l’aéronautique, l’étude des milieux diffusants (peintures, jets, brouillard…) nécessite de bonnes connaissances sur leurs propriétés microphysiques. Pour cela, l’ONERA a développé un moyen de mesure de réflectances multispectrales polarisées (banc Melopee) pour caractériser des milieux optiquement denses de types solides, liquides ou gazeux : on parle de BRDF. Le calibrage et l’étalonnage du moyen expérimental ont été réalisés sur des milieux spécifiques et caractérisés par d’autres méthodes (ex. utilisation de MEB pour déterminer la taille des diffuseurs). Ces mesures constituent la signature optique des matériaux étudiés et sont stockées dans une base de données nommée « Mémoires ». Cette dernière est diffusée à l’ensemble des partenaires de l’ONERA. Les mesures sont ensuite utilisées pour différentes applications notamment en imagerie laser pour modéliser des scènes complexes. Il est également possible de retrouver simultanément toutes les caractéristiques microphysiques d’un milieu (rayon moyen des diffuseurs, albédo et épaisseur optique).

 

4-« Modélisation de BRDF multispectrales pour des milieux diffusants optiquement épais » N. RIVIERE, R. CEOLATO - ONERA, Département Optique Théorique et Appliquée (DOTA), Toulouse (F) L’Onera développe de nombreux outils numériques permettant de modéliser la diffusion de la lumière par des milieux optiquement denses. Ces milieux de types liquides, solides ou gazeux constituent des milieux d’intérêt dans les domaines de l’aérospatial ou de la cosmétique. Différentes méthodes sont utilisées en fonction de l’application finale. Les méthodes électromagnétiques ou stochastiques permettent de modéliser finement la diffusion des milieux quelque soit la géométrie des éléments diffuseurs mais elles sont fortement consommatrices en temps de calcul. Les approches par transfert radiatif sont plus rapides et peu dépendantes des ressources informatiques. Elles sont dédiées à l’inversion de données : à partir de mesures de BRDF, on retrouve simultanément des caractéristiques d’un milieu (rayon moyen des diffuseurs, albédo et épaisseur optique).

 

Session 10

Traitement d’images

Présidents Y. BERTHAUD – Université Pierre et Marie Curie, Paris (F) J-J. ORTEU – Ecole des Mines, Albi (F)

 

1- La première présentation concernait la numérisation automatisée de l'espace urbain et rural, en vue d'établir une cartographie de la visibilité géométrique des routes (environnement routier perçu par le conducteur d'un véhicule).

La numérisation est effectuée par un véhicule terrestre prototype équipé d'un scanner laser pour l'acquisition des données 3D, d'un GPS et d'une centrale inertielle pour la géolocalisation des données. Les points relevés par le scanner laser sont géolocalisés pour produire un nuage de points 3D dense représentatif de l'environnement traversé par le véhicule durant son parcours. Ce nuage de points 3D dense est ensuite traité et analysé pour supprimer les artefacts, réduire son volume par décimation (1 million de points 3D pour 100 m parcourus) et identifier les zones planes de l'environnement (routes, façades d'immeubles, etc.). La visibilité géométrique est ensuite calculée. Les premiers résultats montrent que les cartes de visibilité obtenues semblent fiables. Les travaux futurs porteront sur la validation de ces cartes à partir de données de référence (vérités terrains, relevés topographiques, etc.).L'information de visibilité est importante, notamment pour les gestionnaires de routes (et pour les usagers de ces routes) car elle permet une amélioration de la sécurité routière (évaluation de l'impact de nouveaux concepts d'aménagement, de signalisation et d'aides à la conduite, destinés à améliorer la perception et la compréhension par le conducteur de son environnement routier).

 

2- La deuxième présentation concernait la mesure de température et de déformations à hautes températures et plus précisement la prise en compte de l'effet mirage, en vue de corriger lesperturbations induites.

En effet, la présence d'un champ convectif entourant l'objet à haute température génère une variation de l'indice de réfraction dans la région de couches limites thermiques, variation liée au champ de températures près de l'objet. Cette variation d'indice a pour effet une modification des trajets optiques dans l'environnement proche de l'objet. Le travail présenté a pour but, dans un premier temps, de caractériser les champs convectifs se développant autour d'objets simples (cylindre chauffé par exemple). Un modèle basé sur la méthode de lancer de rayons a été developpé pour évaluer les déviations des rayons lumineux traversant la couche perturbée. En complément de cette approche numérique, plusieurs méthodes expérimentales ont étédéveloppées (strioscopie, corrélation d'images, etc.) pour la visualisation/quantification desécoulements convectifs. Dans un deuxième temps, des algorithmes d'analyse et traitement d'images seront développés pour permettre une estimation et une correction des phénomènes perturbateurs.

 

3- La troisième présentation concernait l'acquisition d'images de polarisation à partir d'une caméra polarimétrique fonctionnant à haute cadence (jusqu'à 500 Hz) à l'aide d'une cellule à cristaux liquides.

L'état de polarisation d'un rayon lumineux peut être décrit par les quatre composantes du vecteur de Stokes. Ces quatre composantes permettent de quantifier la polarisation par un scalaire appelé "degré de polarisation" (DOP). En pratique, le DOP est calculé à partir de l'acquisition de quatre images successives. Cette méthodologie fonctionne correctement sur des scènes statiques mais l'acquisition de plusieurs images successives sur des scènes dynamiques (qui changent durant l'acquisition des quatre images) conduit à des informations de polarisation erronées. C'est sur ce verrou que portent les travaux présentés. Quatre méthodes de traitement d'images permettant decorriger les erreurs engendrées par le mouvement ont été présentées. Certaines méthodes peuvent être mises en oeuvre en temps réel mais les méthodes de correction les plus performantess'effectuent pour l'instant par post-traitement des images. Les travaux futurs porteront sur le développement de méthodes performantes implémentables en temps-réel.

 

4- La quatrième présentation de M. Honlet était relative au développement d'un système optronique innovant destiné à être installé dans un véhicule blindé léger de type PUMA.

Le cahier des charges a été présenté qui a conduit à proposer une solution originale avec des systèmes mécaniques articulés et autorisant des mouvements relatifs importants des différentes parties avec toute l'optique intégrée et ses systèmes de compensation associés. Un périscope panoramique avec une tête multispectrale, un système de vision multi capteurs (CCD, vision directe et infrarouge) et une connection optique flexible ont donc été imaginés..

 

5- La cinquième présentation concernait le contrôle qualité de pointes métalliques le tout sans contact donc avec des méthodes optiques simples de type profilométriques associé à une acquisition numérique.

Seule l'ombre de la pointe est enregistrée pour éviter le problèmes de mise au point. La difficulté du travail reposait sur la mise en place d'un traitement automatisé du profil pour en déduire une classification (avec quatre ou cinq classes) du type de défaut : pointe tordue, émoussée, cassée, ... La morphologie mathématique a été utilisée pour en déduire une notion de squelette associée à un dépouillement par cercles inscrits. L'analyse des chemins du squelette a permis de proposer et de tester une méthodologie dans un contexte industriel.

 

6- La sixième présentation : détection à haute cadence de codes-barres bidimensionels sous éclairage variable était une présentation relative au traitement de données de l'industrie pharmaceutique : boîte de médicaments et surtout plaquette de médicaments.

L'enjeu était de pouvoir - en un temps limité à la fois de développement du produit et de traitement sur chaîne de production ou de conditionnement - détecter des codes barre sur des plaquettes sachant que ces codes barre sont dans un environnement variable (état de la plaquette qui peut présenter des défauts, réflectance variable, etc.). L'exposé a montré que différents traitements numériques de l'image - seuillage et corrélation - permettaient successivement de localiser les codes barre puis de les analyser le tout avec un temps de traitement limité et un taux de rejet très faible. La solution imaginée est en cours d'installation sur site industriel.

 

Session 11

Optique en Espagne

Présidents T. BOSCH – ENSEEIHT, Toulouse (F) S. ROYO - Université Politechnique de Catalogne, Terressa (E)

 

1- SECPhO: The Southern European Cluster on Photonics and optics

In year 2009 the Spanish cluster for Photonics and Optics started his walk under the name of Southern European Cluster on Photonics and Optics (SECPhO). The cluster is attempting to join forces of the main actors in the optics and photonics area in Spain. The sector has been identified as a highly specialized, high end value sector with several actors working in a disaggregate manner, so a cluster strategy was evaluated as especially appropriate. The first actions of the cluster are giving support to the visibility and identification of the sector, ending with the characterization of a sector with over 80 direct industrial and academic partners. The subsequent line of activity is helping to develop synergies for joint projects and promoting the mutual knowledge of his members. Up to the moment, 42 members have joined the cluster and participate in different activities, being the most relevant the visits to research labs, the preparation of joint project proposals within national and international frameworks, and the support to internationalization of the activities of the partners. This year, the cluster organized and contributed to finance a joint mission of its members to the Optatec fair, and started the development of transnational relationships with other clusters in Europe. In France, active relationships with the clusters in Marseille (Popsud), Rhöne-Alpes and Paris are currently starting to deliver its first results in the form of crossed missions and joint project proposals.

 

2- Non-destructive control of plates using digital holography at the optical metrology laboratory at Vigo University

The detailed measurement of the scattering waves on thin plates is one of the main areas of interest in the optical metrology laboratory at Vigo University, in Galicia, Spain. The group is developing nondestructive testing techniques in different types of materials, both metallic and composite, in a research activity which extends over the last 30 years and which has become world-reference in some NDT techniques. In the most usual experimental arrangement, the piece under test is excited (thermally or by ultrasound), and then the interaction of the excitation with the piece, in form of propagating Lamb or Rayleigh waves, is measured and characterized. Results were presented in full-field measurements of ultrasonic waves on metallic plates based on TV holography techniques, and on the detection of static deformations and resonant modes using digital holography in continuous mode on composite materials. Main results are related to defect detection, for composite plates, and to the analysis of the characterization of mechanical properties for metallic plates.

 

3- 3D stereo vision system for automatization of the fabrication of the chassis of a truck.

The research group in Fabrication Engineering and Advanced Metrology of the University of Zaragoza (GIFMA) is part of the Aragon Engineering Institute (I3A), centered in the development of fabrication-oriented metrology solutions, including the development of methods of measurement and calibration for quality control and verification of production systems, optimization of 3D measurement systems, analysis of traceability and calibration, and in mechatronics, precision engineering design, manufacture and calibration of manufacturing systems and precision measurement with or without contact using the 2D and 3D machine vision. In the application presented, as an example of the activity of the group, stereo vision systems were used for controlling the fabrication process of a complete truck, based in double camera vision acquisition combined with dedicated target placed on the chassis of the truck, allowing photogrammetric techniques to be applied for 3D reconstruction and the detection of deviations in the fabrication process.

 

4- The UPC-CD6, a research centre in optical engineering close to Barcelona

UPC-CD6 stand for the Centre of Sensor, Instrumentation and Systems Development, a specific research Centre in the UPC-BarcelonaTech University. The Centre is an innovation-oriented Centre working in Optical Engineering techniques, with a strong expertise in Optical Metrology. Main areas of activity include non-destructive testing, with strong specialty in laser ultrasonics, fringe projection, or photogrammetry, plus characterization of optical systems and components (by confocal microscopy, interferometry, Shack-Hartmann sensors or Ronchi test), and an expertise developed in the field of adaptive optical systems and sensors. One important line of activity of the development of ready-to-use systems, developed in the electronics and mechanics workshops of the Centre. Other Optical Engineering research lines, such as vision systems, optomechanical design, or colour and hyperspectral imaging, are also working line son the Centre. The group is mainly financed by industrial research contracts, has reference clients over the world, and promotes entrepreunership among its members, which has given rise to the existence of five spin-off companies out of the research activities developed in the Centre.

 

Session 12

Optique en Algérie

Présidents A. BOUDRIOUA- Université Paris 13, Villetaneuse (F) T. TOUAM – CDTA, Alger (DZ)

 

Conférence plénière 4

La photonique en Algérie : situation et stratégie de développement T. TOUAM (1) et A. BOUDRIOUA (2)(1) Centre de développement des Technologies Avancées (CDTA), Alger (DZ)(2) Laboratoire de Physique des Lasers (LPL), Université Paris 13, Villetaneuse

 

Dans cette présentation, Monsieur TOUAM a dressé un panorama de la photonique en Algérie. Après avoir présenté une cartographie générale des activités de recherche dans le domaine de l’optique – photonique à travers le territoire algérien, il s’est focalisé sur les activités du réseau photonique algérien Nour 21. Il était question notamment de la stratégie mise en place par ce réseau pour développer la photonique en Algérie allant de la formation, la R&D et les programmes industriels lancés en 2010.

 

1- Structuration par ablation laser nanoseconde des couches minces de LiNbO3 et de TiO2 pour la photonique

F. MERICHE(1), N. BOUTAOUI(1), A. BOUDRIOUA(2), R. KREMER(3), E. CLAUSS-NEISS(4), E. DOGHECHE(5), R. MECHIAKH(1), R. BENSAHA(6), R. MOURAS(7), E. FOGARASSY(8)

(1) Laboratoire d’Etudes des Matériaux, Université de Jijel, Ouled Aissa Jijel(DZ)

(2) Laboratoire de Physique des Lasers,-Université Paris 13, Villetaneuse (F)

(3) Laboratoire LMOPS, CNRS UMR 7132, Université de Metz et Supélec, Metz (F)

(4) IREPA Laser, Illkirch- Strasbourg (F)

(5) Institut d’Électronique microélectronique et Nanotechnologie de l’Université de Valenciennes et du Hainaut – Cambrésis (F)

(6) Laboratoire de Céramiques, Université de Constantine (DZ)

(7) Institute for Materials and Processes, University of Edinburgh,, Scotland (UK)

(8) Institut d’Électronique du Solide et des Systèmes, Strasbourg (F) 

 

2- Elaboration et caractérisation des couches minces de ZnO pures, dopées et co-dopées par sol-gel H. BENELMADJAT, B. BOUDINE

Laboratoire de Cristallographie, Département de Physique, Faculté des Sciences Exactes, Université Mentouri – Constantine (DZ)

 

Malheureusement, pour des raisons administratives liées à l’attribution de visa, Mlle F. MERICHE et Faiza BENELMADJAT Hanane, les deux communicantes précédentes des conférences 1 et 2 n’ont pas pu participer à cette édition du colloque.

 

3- Modélisation en nano-optique

par FDTD A. BELKHIR(1), F. I. BAIDA(2), O. LAMROUS(1) (1) Laboratoire de Physique et Chimie Quantique LPCQ, Université Mouloud Mammeri, TiziOuzou (DZ)(2) Département d’Optique P. M. Duffieux, Institut FEMTO-ST, Université de Franche-Comté, Besançon (F) Cette conférence présentée par Mr. BELKHIR Abderhamane a traité de la modélisation en nano-optique par la méthode FDTD et des activités développées à l’Université de Tizi Ouzou.

Ces travaux se sont portés sur les points suivants :

1) calculs de structures de bandes photoniques (diélectrique et métallique).

2) Modélisations des objets à symétrie de révolution par la BOR-FDTD (étude des nano-guides [1], étude de pointes pour la microscopie du champ proche [2]).

3) Modélisation des structures diélectriques et métalliques bi-périodiques et finies suivant la troisième direction par la FDTD en incidence oblique: Etude de la structure à ouvertures annulaires (AAA) pour des applications de transmission exaltée, Modélisation des dispositifs à plasmons de surfaces pour des applications de diffusion Raman exaltée (SERS).

 

Prix Jean EBBENI

 

Le club SFO/CMOI qui s'est donné, à sa création, pour mission de favoriser l'échange des connaissances entre la recherche et l'industrie afin de faciliter l'existence d'applications a décidé de créer le prix Jean EBBENI en 2005. Professeur à l'Université Libre de Bruxelles, il fut en Europe un des premiers à œuvrer dans ce sens. Très bon physicien en mécanique des solides, il a été aussi un des premiers à appréhender l'apport positif pour ce domaine de la nouvelle optique (laser). Il devint alors dans le domaine du CND par voies optiques un chercheur lu et écouté.

L’objet du prix, sponsorisé par la société QUANTEL, est de récompenser un projet innovant abouti avec une réalisation industrielle effective ou une perspective sérieuse d’application industrielleLe prix 2010 a été décerné lors du banquet du colloque à Michel HONLET, directeur Recherche et Technologie au sein du développement de la CARL ZEISS OPTRONICS GmbH à Oberkochen, en Allemagne. Depuis plus de 20 ans il se consacre au développement et la propagation active de solutions optiques pour l’industrie. Il met en avant-plan la solution, pas les méthodes et n’hésite donc pas à inciter des synergies technologiques et partenariats internationaux, laissant libre cours à son esprit purement européen. Son cumul de compétence technique et son expérience d’entrepreneur, à travers de petites et grandes sociétés ainsi que sa propre PME, l’ont fortement sensibilisé à interagir avec succès avec l’industrie. Finalement c’est son ouverture et les actions constamment orientées sur le WIN-WIN qui reflètent parfaitement l’esprit de Jean EBBENILe prix a été remis par Jean-Louis TRIBILLON, Président du Comité d’Attribution et Fondateur du prix, en présence d’Eléonore FOUCREY de la société QUANTEL, sponsor du prix, de Marie-Anne DE SMET Expert EADS et AIRBUS - Bureau d’Etudes Matériaux et Procédés – ancienne collaboratrice de Jean EBBENI à l’Université Libre de Bruxelles, et de Paul SMIGIELSKI, Président du club CMOI/SFO et parrain de Michel HONLET.

 

IV. AVIS PERSONNEL SUR L’ÉVOLUTION DU DOMAINE

 

Les techniques optiques et photoniques progressent dans tous les domaines. Ce sont des technologies clés présentent dans la vie quotidienne et très porteuses d’avenir. Le colloque de Toulouse-Labège conforte une fois de plus l’avis de la Commission Européenne qui a considéré à Bruxelles, en décembre 2005, que la photonique est la science du 21ème siècle.Le développement important des capteurs à fibres optiques à réseaux de Bragg ou à effet Brillouin, illustre les progrès de la photonique et de ses applications dans de nombreux domaines (ferroviaire, matériaux composites, ponts et chaussées, environnement nucléaire,…)

Les applications innovantes de l’holographie numérique et de la microscopie se poursuivent. Les techniques IR et thermiques pour le diagnostic des œuvres d’art et le contrôle non destructif en général, reflètent également bien l’évolution de la photonique qui est souvent une source d’innovations. La photonique présente un caractère transversal et diffusant très important dans le secteur industriel et est susceptible d’irriguer des filières extrêmement variées : automobile, aéronautique, biotechnologies, environnement..... En regard de son potentiel, et dans un contexte international qui privilégie l’innovation, il est sans doute préjudiciable qu’aucun grand programme national ne soit consacré aux développements de la photonique comme c’est le cas sur d’autres thématiques comme les nanotechnologies ou la santé par exemple. La mise en place d’un grand programme interministériel (Recherche, Industrie, Défense) pourraient utilement fédérer la communauté scientifique nationale de la photonique et s’articuler en très bonne cohérence avec de grands projets industriels (et qui est mieux reconnue en Allemagne et en Grande Bretagne, par exemple, qu’en France.)

 

V. CONCLUSIONS

 

D'une façon générale, on constate un engouement de plus en plus marqué des industriels pour tous les thèmes présentés et débattus dans notre colloque avec de nombreuses applications industrielles innovantes. l'optique et la photonique sont des sciences transverses qui concernent tous les domaines de la recherche et de l'industrie.De plus, de nouvelles des sessions éclairant les évolutions de la recherche et de l’industrie de pays voisins de la Région Midi-Pyrénées (Algérie et Espagne) ont été organisées.