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IUT Chalon-Sur-Saône

Jean-Charles JULES

 

Jean-Charles JULES
 
Enseignant-chercheur
 
28ème section (Physique de la matère condensée)
 
Labo Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB)
Dpt - Optique, interaction matière-rayonnement (OMR)
Equipe - Solitons, Laser et Communications Optiques (SLCO)
 
IUT - Dpt Science et Génie des Matériaux

 

 

 

Quelques dates


Depuis 1996 : Maître de Conférences IUT Chalon-sur-Saône.

1996-2002 : Chef du département SGM, IUT Chalon-sur-Saône.

1991 : Maître de conférences à l'IUT du Creusot, directeur des études de la formation « Soudage Hautes Energie »

1990 : post-doctorat LCC-Thomson

1989 : Thèse de doctorat
 
 

Thèmes principaux de recherche

Réalisation de fibres As 2 S 3 microstructurées
Propriétés non linéaires
Effet Kerr optique supercontinuum
 
 

Mots clés

Optique non linéaire - matériaux pour l'infrarouge - verres de chalcogénure - fibres optiques microstructurées

 

 

Les activités de recherche de l'équipe Solitons, Laser et communications optiques

L'équipe de recherche « Solitons, Laser et communications optiques » est historiquement orientée vers l'étude des processus non linéaires prenant naissance dans les fibres optiques et leurs applications dans le domaines des télécommunications hauts débits, un nouveau thème s'est développé récemment, orienté vers la fabrication de fibres optiques dans le domaine de l'infrarouge.
 
 

Les activités de recherche de Jean-Charles JULES

 
Activités de recherche entre 2002 et 2006 :
 
C'est à la fin de mon deuxième mandat de chef du département SGM, en 2002, que j'ai repris des activités de recherche au sein du Laboratoire de Physique de l'Université de Bourgogne (LPUB) dans l'équipe « Matériaux pour l'optique non linéaire ».
 
Durant cette période, l'essentiel des activités était tourné vers l'étude de matériaux cristallins possédant des propriétés non linéaires de type génération de seconde harmonique (SHG). Le passage d'une onde optique suffisamment intense dans de tel matériau engendre l'apparition d'une onde à la fréquence double. Les matériaux étudiés se rattachaient déjà à la famille des chacogénures mais sous forme cristalline.
 
La connaissance du comportement thermo-optique de ces matériaux est une donnée essentielle. En effet, l'indice de réfraction évolue avec la longueur d'onde (dispersion) et avec la température. Or, pour obtenir un taux de conversion significatif, il faut que le faisceau pompe et que le faisceau converti conservent une certaine relation de phase (condition d'accord de phase). Ce n'est pas le cas en règle générale et pour obtenir cet accord de phase on « joue » sur l'orientation cristalline du matériau et sur sa température. C'est sur le système HgGa 2 S 4 et CdGa 2 S 4 qu'ont porté ces études n(T,h).
 
D'un point de vue plus fondamental, l'étude des propriétés diélectriques (polarisabilité responsable des variations d'indice) a également été menée sur ces systèmes. Ces études ont été financées dans le cadre d'un contrat DGA.
 
 
Activités de recherche depuis 2006 :
 
C'est à l'occasion de la mutation sur Dijon de Frédéric Smektala, professeur à l'Université de Rennes jusqu'en 2006 que cette nouvelle thématique a vu le jour. L'ancienne équipe « matériaux non linéaires pour l'optique infrarouge » a peu à peu délaissé l'étude des matériaux cristallins pour l'étude de matériaux amorphes.
 
Le premier intérêt d'une telle « reconversion » réside dans la maîtrise de la fabrication des matériaux étudiés. En effet, la synthèse de matériaux monocristallins demande une infrastructure et un savoir-faire que nous n'avons pas à Dijon. Nous étions donc très dépendants des sources d'approvisionnement en échantillons (Russie).
 
Le deuxième intérêt réside dans les applications potentielles de tels matériaux. Ces matériaux possèdent des propriétés optiques et physico chimiques extrêmement intéressantes :
 
- leur excellente transmission dans l'infrarouge (1 à 3 um et de 5 à 10 um)- leurs propriétés non linéaires (bien que plus faibles que dans un matériau cristallin)
- leur aptitude au fibrage
 
Récemment, la démonstration expérimentale de la possibilité de combiner des propriétés non linéaires intrinsèques au matériau avec des propriétés liées à la microstructuration des fibres optiques (PCF: photonic cristal fiber) ouvre un champ d'application inenvisageable jusqu'à présent pour des matériaux amorphes.
 
Dans un premier temps nous nous sommes attachés à obtenir des verres de chalcogénure As 2 S 3 de bonne qualité optique. Après purification des précurseurs (distillation du souffre et de l'arsenic) la synthèse s'effectue en ampoule scellée sous vide à 750°. Une trempe brutale permet l'obtention du verre. Il semble que nous maîtrisons maintenant le process permettant la synthèse de verre de bonne qualité. Celle-ci est contrôlée en spectroscopie infrarouge et en DSC (contrôle de la T g).
 
Nous nous préoccupons maintenant de la fabrication d'une fibre microstructurée. La technique classique de fabrication d'une telle fibre est la technique dite du « stack and draw ». Cette technique consiste à fibrer la préforme obtenue à l'issue de la synthèse du verre (cylindre de 10 mm de diamètre) , à « empiler » des morceaux de cette fibre sans une gaine de verre de même composition et à fibrer cette nouvelle préforme. A Dijon, nous avons opté pour une autre technique qui consiste à « structurer » la préforme par perçage avant de réaliser le fibrage. Une première fibre a été réalisée à Rennes et est en cours de caractérisation.
 
L'obtention de phénomènes non linéaires exploitables (effet Kerr optique, supercontinuum) peut également se faire en jouant sur la densité de puissance de l'onde optique dans le matériau. C'est la deuxième voie sur laquelle nous travaillons actuellement. Partant d'une fibre dont le diamètre fait quelques dizaines de um, on diminue le diamètre d'un tronçon de fibre jusqu'à 0,5-1 um. De tels objets (Taper) sont en cours de caractérisation.

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