Le 24 septembre 2016, un nouveau laboratoire commun, X-LAS a été inauguré – entre le laboratoire XLIM et l’industriel CILAS (Compagnie Industrielle des LASers) dont le siège social est basé à Orléans.

S’appuyant sur un passé riche en collaborations dans le domaine des lasers pour les applications industrielles ou relatives à la sécurité, l’industriel et XLIM proposent de renforcer leur coopération technique par la mise en place de ce laboratoire commun. X-LAS est le premier laboratoire commun établi avec un industriel dans le domaine de l’optique photonique à XLIM.

Interview de Vincent Kermène – Co-Directeur d’X-LAS, Directeur de recherche CNRS à l’Institut de recherche XLIM et responsable de l’équipe Photonique fibres et sources cohérentes.

Pouvez-vous expliquer la genèse du laboratoire commun X-LAS ?

La genèse du laboratoire commun X-LAS vient de la veille scientifique que la société CILAS réalisait il y a pratiquement 10 ans auprès de laboratoires académiques, dont XLIM, dans le domaine des lasers de puissance. Les ingénieurs de la société et les chercheurs du laboratoire ont défini des objectifs communs, notamment sur la conception d’architectures lasers émettant plusieurs faisceaux coopératifs.  La prise de contact entre la société et le laboratoire a été d’autant plus facile à établir qu’un de nos anciens doctorants avait été recruté auparavant par CILAS. Depuis, plusieurs contrats collaboratifs se sont succédés entre XLIM et CILAS impliquant des doctorants. A ce jour, 4 d’entre eux ont été recrutés par l’industriel, la plupart d’entre eux avant d’avoir soutenu leur thèse. C’est cet engagement sur le long terme qui a conduit les deux entités à se rapprocher en créant le laboratoire commun X-LAS. C’est une mise en commun de moyens humains et matériels. Ce sont aussi des locaux dédiés aux expériences menées dans le cadre du périmètre d’investigation de X-LAS, avec des objectifs communs mais à portée scientifique pour le laboratoire XLIM et à finalité industrielle pour l’entreprise CILAS.

Pour le laboratoire, ce sont des moyens supplémentaires, à travers le financement de doctorants et d’équipements, parfois très spécifiques et la mise à disposition des compétences d’ingénieurs et techniciens de la société qui n’existent pas forcément à XLIM, par exemple pour concevoir les systèmes électroniques complexes qui pilotent les lasers étudiés au laboratoire. Pour XLIM c’est aussi une façon de confronter nos concepts à la dure réalité des contraintes industrielles et cela facilite également le dépôt de brevets (5 déposés en commun avec CILAS à ce jour).

Quels sont les objectifs et les sujets de recherche ?

A chaque application va correspondre des lasers dont les rayonnements auront des caractéristiques physiques différentes dans les domaines spatial, spectral, temporel ou énergétique. Aussi, pour produire ces faisceaux lasers aux caractéristiques spécifiques, c’est l’ensemble du système laser qui doit être repensé.

CILAS vise des applications duales, à la fois militaires et civiles. On va retrouver par exemple des désignateurs lasers du côté militaire, et le transport d’énergie pour les aspects civils. Une autre application civile est la destruction de débris qui orbitent autour de la planète et sont problématiques pour les lancements d’engins spatiaux et les personnes qui habitent la station internationale.

Quel est le concept proposé ?

Une des idées est d’avoir une base laser de très forte énergie sur le sol terrestre qui va venir illuminer les débris qui gravitent autour de la planète afin de les dévier de leur trajectoire pour qu’ils viennent mourir dans l’atmosphère terrestre. L’énergie nécessaire pour impacter ces débris est phénoménale et ne peut être obtenue avec un seul laser. C’est pourquoi, un des objectifs du projet européen Cleanspace porté par CILAS et dont XLIM était partenaire, consistait à faire coopérer plusieurs lasers pour combiner efficacement leurs rayonnements. La problématique est complexe car c’est à une échelle sub-micronique que les multiples rayonnements lasers doivent être contrôlés.

Êtes-vous un laboratoire du futur ?

C’est un laboratoire à mi-chemin entre la recherche publique et la recherche et développement industriels. C’est aussi à travers de telles entités que s’élaborent les produits de demain, à partir des connaissances académiques d’un laboratoire universitaire que l’on vient ancrer dans la réalité contraignante d’un marché industriel.

Comment est organisée votre équipe ?

Nous sommes plusieurs à travailler sur ce projet – des doctorants, des chercheurs et enseignants-chercheurs d’XLIM et autant d’ingénieurs et techniciens chez CILAS– soit environ dix personnes avec une implication en temps  différente et qui évolue selon la phase de développement du projet. Des réunions régulières entre les deux partenaires ont lieu de façon à coordonner efficacement les efforts des uns et des autres.

Ce ne sont pas seulement les compétences d’XLIM en photonique qui sont exploitées dans ce laboratoire commun, mais aussi celles en mathématiques pour développer des algorithmes d’optimisation spécifiques aux contraintes de la photonique-laser.

Pourquoi Limoges et XLIM ?

XLIM a une culture du laser depuis de nombreuses années et cette expertise est reconnue à la fois nationalement mais aussi à l’international. Cette histoire s’inscrit d’ailleurs parfaitement dans la région Nouvelle Aquitaine qui a développé  une activité photonique-laser renommée à travers le grand projet « Laser MégaJoule » et son pôle de compétitivité « Route des Lasers ». A XLIM, les travaux pionniers de synthèse d’images lasers développés par nos anciens chercheurs et enseignants-chercheurs – Claude Froehly, Bernard Colombeau et Michel Vampouille, nous ont tout naturellement amenés à développer une activité de recherche sur la combinaison de rayonnements lasers. Ces recherches sur la coopération de lasers en réseaux intéressent la société CILAS qui souhaite développer des lasers de puissance.

> Contact : Vincent Kermène

> Lire l’interview de Philippe Lugherini, Président et Directeur général de Cilas et Co-Directeur d’X-LAS parue sur le site de l’Université de Limoges