Synthèse de matériaux et procédés pour fibres optiques


Le pôle « Synthèse de matériaux et procédés pour fibres optiques » a pour vocation de réaliser des verres optiques afin de fabriquer des préformes et fibres optiques originales. Nos matériaux de départ sont des précurseurs sous forme de liquides ou de poudres de hautes puretés.

Jean-Louis AUGUSTE

Responsable

05 55 45 73 86

Réalisation de verre de silice dopée terres-rares par procédé de chimie en voie liquide

Par ce procédé de synthèse chimique en voie liquide, il est possible de réaliser des verres de silice dopée ultra purs. Ces verres sont mis en forme pour la réalisation de fibres optiques. exemple application dans le domaine des laser – Projet 4F – [...]

Réalisation de verre par Melt-Quenching

Réalisation de verre par procédé de Melt-Quenching : Nous possédons un four à ascenseur – température de travail max autour de 1700°C, nous permettant de réaliser des verres de silice (jusqu’à 70% de silice dans la composition du verre). La trempe se fait soit dans de l’eau soit sur plaque, vient ensuite l’étape de broyage [...]

Travail du verre

Le domaine possède un certains nombres d’outils et de savoir-faire autour du travail du verre de silice (température de travail autour de 1800°C). Ces étapes de préparations de tubes de silice permettent d’être autonome dans la réalisation de différents ‘réacteurs’ nécessaire à nos synthèses, mais également dans le montage des préformes, la mise en forme [...]

Purification, compression et procédés de frittage (vitrification)

A l’issue de la synthèse de matériaux sous forme de poudre de verre, ceux-ci sont mise en forme et traités afin de réaliser un barreau de verre transparent, élément principal des fibres optiques réalisées. Une première étape va consister à purifier les matériaux réalisés en les traitant à la fois thermiquement (jusqu’à 900°C) et sous [...]

Caractérisation optique et matériaux

Le domaine possède un certain nombre d’équipements de métrologie afin de caractériser les matériaux réalisés ainsi que les fibres optiques étirées. Ci-dessous un équipement fonctionnant sur le principe de la diffusion de rayons X, différente suivant les espèces chimiques présentes dans le matériau sous test, nous permet de quantifier la composition de celui-ci     [...]

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Equipements disponibles

Four à ascenseur température max 1700°C (photo)

Egalement présents différents fours tubulaires pour le traitement thermique et chimique de nos échantillons,

Four à moufles (500°C)

Etuve thermostatée sous vide (400°C)

Evaporateur rotatif pour la synthèse de matériaux vitreux. Cet équipement est associé aux équipements classiques de chimie organique (hotte, système de pesée, agitateurs …)

Presse isostatique, jusqu’à 2000 bars de pression avec 8 paliers de montée et descente en pression ajustable en pression, temps de montée et temps de palier.

Volume de la cuve : 1litre

liquide utilisé : eau

Chalumeau (O2 Propane) pour l’assemblage de tubes de verre de dismaètres différents afin de réaliser les réacteurs d’analyse ou de traitement chimique.

L’ensemble est monté sur un tour verrier aux mors synchronisés

Soudeuse CO2 – LZM100 permettant soudure, réalisation de taper (photo), ball lens, end-cap … Cet équipement est associé à une cliveuse CT106.

Système de vitrification (TV02 Ribaux Automation) et de traitement sous flux de gaz (O2, C2F6, He, Ar) en dépression, piloté par ordinateur et automate – grande reproductibilité des expériences

Appareil Tornado M4 de Brukker – Mesure de composition chimique d’échantillons par diffusion de Rayons X

IFA100 : Mesure de profil d’indice sur fibre optique – A venir Arden npA600 (juillet24)

Ce système donne également accès à la mesure de stress optique dans la fibre optique
Site de réservation

Savoir-faire et prestations

– Travail du verre :

Soudure de tubes de verre de silice
Découpe de verre – scie lente diamantée
Usinage et rectification de barreaux de verre

– Synthèse de verre par voie chimique :

Synthèse verre (poudre) voie chimique.
Traitement sous gaz (C2F6 / O2 / He …) et/ou sous température (jusqu’à 2000°C)

– Synthèse de verre par Melt Quenching :

Réalisation de verre d’oxyde par Fusion-Trempe jusqu’à 1700°C

Traitement sous gaz (C2F6 / O2 / He …) et/ou sous température (jusqu’à 2000°C)

– Procédés de mise en forme :

Compactage de poudre, presse isostatique (jusqu’à 2000bars) et par paliers si nécessaire
Vitrification / frittage dans four à induction et/ou sous flu de gaz (max 2000°C)
Assemblage de capillaire – Montage de préforme structurée – hotte sous flux

– Métrologie sur les fibres optiques et Post-processing :

Mesure Profil d’indice de réfraction sur fibre optique (80 à 350 micromètres de diamètre)
Mesure de stress optique dans les fibres optiques
Mesure de composants chimiques par diffraction X dans un matériaux donné
Réalisation de soudure optique / taper à fibre optique

… autres prestations connexes possibles sur demande

Ressources
Vidéos, visite virtuelle, publications de référence

Vidéo sur le Melt-Quenching

Cliquer pour accéder à la visite virtuelle du domaine ‘synthèse’



Publications de référence

France’s state of the art distributed optical fibre sensors qualified for the monitoring of the French underground repository for high level and intermediate level long …

https://doi.org/10.3390/s17061377

Multimaterial polarization maintaining optical fibers fabricated with the powder-in-tube technology

https://doi.org/10.1364/OME.7.003780