Recherche WOW au laboratoire de photonique innovante de l’ÉTS!

Introduction

Au laboratoire de photonique innovante du professeur Bora Ung de l’École de technologie supérieure (ÉTS) de Montréal, les étudiants et chercheurs travaillent sur des projets de recherche originaux, captivants, téméraires et hardis : des projets de recherche WOW. Ils conçoivent des capteurs distribués qui peuvent mesurer des données de pression, de tension, de fuite environnementale (de pétrole par exemple) sur plusieurs kilomètres, des capteurs précis et compacts qui mesurent une multitude de données de la qualité de l’air dans des conditions extrêmes, des microscopes à ultra haute précision, de nouvelles techniques d’usinage lasers plus précises et abordables, des fibres optiques et multiplexeurs maintes fois plus performants que les fibres optiques en usage et une multitude d’autres projets WOW.

Ce premier article d’une série de trois présente l’équipe de chercheurs du laboratoire de photonique innovante de l’ÉTS, leur approche de travail d’équipe en recherche et une première série de projets de recherche WOW.

Axes de recherche et travail d’équipe

Les axes de recherche dans un domaine donné se rejoignent. Complémentaires, ils offrent la possibilité aux chercheurs de travailler en équipe. Dans cette approche de travail d’équipe, un étudiant peut demander l’aide à d’autres chercheurs ayant des compétences complémentaires. Par exemple, un chercheur avec de bonnes compétences en simulation pourrait en aider un autre meilleur que lui en expérimentation et vice versa. En travaillant ensemble, les étudiants arrivent plus vite à des résultats tout en apprenant à travailler en équipe. Toutefois pour éviter tout conflit relatif à la paternité d’une publication à plusieurs auteurs, chaque étudiant chercheur a une description de projets (plan A et plan B) bien précise. Les postdoctorants, tout en poursuivant leurs propres projets de recherche, assurent un rôle de soutien aux multiples projets en cours dans le laboratoire.

Plans de recherche A et B

Les étudiants qui font de la recherche avec le professeur Bora Ung ont un plan de recherche A et un plan B, comme ceux du professeur François Blanchard. Plusieurs raisons la nécessité d’un plan B. Premièrement, en attente de résultats du plan A ou de matériel pour le faire avancer, les étudiants peuvent travailler sur le projet du plan B. Deuxièmement, étant donné qu’il y a souvent plus d’idées de recherche que de personnes et d’heures pour les développer, le plan B permet que plusieurs idées en attente soient prises en charge par un porteur de projet. Par ailleurs, les chercheurs posent une hypothèse pour faire évoluer ou trouver une solution à un problème de recherche. Puisque la recherche comporte des risques, les résultats obtenus peuvent ne pas correspondre aux résultats escomptés. Ces résultats, négatifs, seront plus difficiles à être acceptés pour une publication. C’erst une raison de plus pour avoir en main un plan B en recherche.

Composition de l’équipe de recherche

 L’équipe de recherche du professeur Bora Ung se compose d’un postdoctorant, de trois doctorants, d’un étudiant à la maîtrise et d’un étudiant au baccalauréat.

De gauche à droite, le doctorant Mahmoud Gadalla, le chercheur postdoctoral Dipankar Sengupta, le professeur Bora Ung, les doctorants Prabin Pradhan et Manish Sharma et l’étudiant à la maîtrise Bastian Lizut. L’ex-chercheur postdoctorant Yann Facchinello et l’étudiant au baccalauréat Pierre-Luc Verville n’étaient pas présents lors de la prise de cette photo.

Dipankar Sengupta – Convertisseurs modaux, capteurs optiques d’humidité

Dipankar Sengupta est un chercheur postoctoral en provenance de l’Université de Padoue (Italie) où il a complété un stage postdoctoral dans les capteurs à fibre distribués, et du National Institute of Technology (Warangal, Inde). Dans le cadre de ses travaux à l’ÉTS, il a conçu avec Prabin Pradhan des convertisseurs modaux à fibre optique multimode.

Dans le coeur d’une fibre multimode, on y imprime un réseau de diffraction à long pas d’une longueur de 1 à 4 cm. Cela permet par exemple de convertir un faisceau gaussien à l’entrée en un faisceau annulaire à sa sortie. Le chercheur postdoctoral Sengupta a aussi contribué avec Prabin Pradhan à la caractérisation du gain de la diffusion Brillouin dans une fibre multimode. Par ailleurs, il travaille en collaboration avec la compagnie Senswear Inc. à la conception de capteurs d’humidité à fibre optique.

Prabin Pradhan – Capteurs distribués et faisceaux optiques annulaires

 Prabin Pradhan a obtenu un baccalauréat en physique et une maitrise en photonique du Sri Sathya Sai Institute of Higher Learning en Inde. Il poursuit actuellement des études de doctorat à l’ÉTS sous la direction du professeur Bora Ung. Pour son plan A, il travaille sur des capteurs à fibre distribués fonctionnant sur le principe de la diffusion Brillouin stimulé selon lequel l’entièreté de la fibre optique agit comme capteur [1].

Le plan B de Prabin Pradhan porte sur la génération de faisceaux optiques annulaires. Ce type de faisceau est caractérisé par un patron d’intensité ressemblant à un beigne avec un trou au centre d’intensité quasi nulle. Prabin a développé une méthode qui permet de générer tout en contrôlant de façon précise les dimensions d’un tel faisceau annulaire.

Ce faisceau a deux diamètres qu’il est maintenant possible de moduler grâce à cette nouvelle méthode : le diamètre interne du trou (de beigne) et le diamètre extérieur. Avant les recherches de Prabin Pradhan, les chercheurs pouvaient uniquement contrôler les dimensions du diamètre extérieur. Un article de recherche vient d’être publié sur cette découverte [2].

Autres articles sur ce sujet

Nous vous invitons à lire les articles suivants (à paraître sous peu) présentant les projets de recherche en cours et à venir au laboratoire de photonique innovante de l’ÉTS dirigée par Bora Ung.

Projets disponibles en recherche – Laboratoire de photonique innovante

Des projets de maitrise et de doctorat à l’ÉTS en génie électrique avec le professeur Bora Ung et en génie mécanique avec le professeur Éric Wagnac, sont disponibles. Ces projets permettront de concevoir des guides d’ondes en silicone flexibles en vue de réaliser des capteurs biométriques flexibles facilement intégrables dans les vêtements. Des applications en santé et dans le secteur athlétique sont envisagées.

Le Professeur Bora Ung est toujours à l’écoute d’étudiants intéressés aux applications de lasers, de fibres optiques et de l’électromagnétisme, pour des projets de fin d’études et des projets de 15 crédits de maîtrises en ingénierie.