Projets & Réalisations

Projet "Observations Astronomiques par Téléscopes Optiques" - Atomes Froids - 2020

Le groupe « Atomes Froids » de l'INPHYNI, en collaboration avec des Astronomes de l’Observatoire de la Côte d’Azur, remettent au goût du jour l'interférométrie d'intensité, avec pour objectif d'améliorer la résolution angulaire des observations astronomiques par télescopes optiques.

Une semaine d'observation est prévue en 2021 sur deux télescopes du VLT à Paranal au Chili.

Les pièces mécaniques développées à l'INPHYNI ont pour objectif d'adapter leur système à notre instrumentation.

Projet Andlica - Atomes Froids - ERC - 2020


Conception et Réalisation de plusieurs pièces en Inox (Nb : 6) et en Alu 2017A (Nb : 19) pour le Projet Andlica - ERC.
Certaines sont introduites dans une enceinte à vide pour le projet de recherche, tandis que les autres permettent le montage de la ligne.

   

Retour de l'utilisateur sur les pièces réalisées à l'atelier :

Creuset : rentre parfaitement dans le four, rien à dire. Un diamètre de l'épaulement plus grand d'1 ou 2mm aurait été préférable mais l'erreur vient de la cote transmise par Riber et j'ai réussi à faire avec.
Espace-libre : Rempli parfaitement son rôle et le taraudage supplémentaire dans la casquette est un vrai plus.
Porte micro-tubes : Comme tu l'avais remarqué la finition en bas du triangle n'est pas idéale. J'ai fait avec et en insistant il semblerait que le V du triangle rattrape les défauts du début. Ce début chaotique fait que l'ensemble ne forme pas un seul réseau hexagonal mais plusieurs séparés par des "failles" courant le long des tubes (voir photo). On a fait quelques tests et il semble que le tout soit suffisamment bien ordonné pour ce qu'on veut en faire. Donc on a gardé la pièce et on l'a placé sous vide.
Vide-différentiel : rien à dire, parfait.
Bloqueurs : rien à dire, parfait.

Projet Idex "Quantum@UCA" - Photonique & Information Quantiques - 2020

Le service mécanique a conçu et réalisé le prototype d'un "Fibre Stretcher" qui permet d'étirer la fibre pour ajuster sa longueur. Ce type de composant est utilisé dans les expériences d'interférométrie optique aux longueurs d'ondes des télécommunications et permet d'ajuster la longueur optique des bras d'un interféromètre en fibre optique à quelques micron près.

Sa conception lui permet d'appliquer une force supérieure à 0,8 Gpa pour déformer une fibre optique standard jusqu'à 1% de sa longueur totale. Ce composant intervient dans la réalisation d'interféromètres de type "Franson" pour la mesure de l’intrication dans le projet Quantum@UCA.


Le prototype est en cours de qualification, il sera prochainement dupliqué en plusieurs exemplaires pour s'intégrer dans les composants du réseau quantique de l'UCA. 

Projet "Chambre de Comportement pour Drosophile" - Etudes du comportement - IBV - 2019 & 2020

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Prototype Découpe Fibres - Rhéologie des Suspensions Concentrés - 2019

Le service mécanique a conçu et réalisé le prototype du "Projet Découpe Fibres" dont l'objectif est de préparer de manière reproductible et rapide des échantillons de fibres de longueur 2mm à partir d’une fibre optique unique d’une centaine de mètre de longueur.

Cette expérience est de pouvoir relier les propriétés mécaniques macroscopiques des suspensions de fibres à la distribution microscopique de l’orientation des fibres par rapport à la direction l’écoulement et de confronter ces résultats aux modèles et résultats numériques existant.

Conception du prototype :

La difficulté du prototype était de garantir le positionnement et la stabilité des 100 lames de cutteur, afin d'obtenir des échantillons de 2mm de longueur.

Pour garantir leurs positions, j'ai choisi de réaliser des axes de forme oblong adaptés aux lames et des entretoises pour respecter la taille des échantillons demandé. La stabilité est elle assuré par l'insertion des lames dans une plaque en inox avec des fentes d'épaisseur 200µ (réalisation extérieure). De cette façon, lors de l'application de la force, les lames ne s'inclinent pas et ne se cassent pas, celles-ci dépasse de seulement 250µ pour le découpage.

Résultats de l'utilisation du prototype :

La fibre optique est en premier lieu bobinée sur une plaque carré de 10cm de côté sur une longueur linéaire d’environ 6m.  Le dispositif de découpe permet en une seule action mécanique de sectionner la fibre en fin tronçon de 2mm. La distribution relative de taille obtenue est inférieure à 5%. Cette série d’opération (bobinage + découpe) est extrêmement rapide (5 minutes).

A titre de comparaison, la même opération réalisée avec l’ancien dispositif de découpe était réalisée en 45 minutes et la distribution relative de taille était de l’ordre de 30%.

La découpe de 100m de fibre est donc maintenant relativement aisée (quelques heures de travail seulement). Le profil des fibres est également bien meilleur car celles ci ne présentent plus de coupe en biseau comme avec l’ancien dispositif.

Utilisations des échantillons :

Une fois les fibres découpées, celles ci sont dispersées dans une matrice liquide. L’indice de réfraction et la densité du liquide sont ajustés avec soin pour obtenir une suspension parfaitement transparente dans laquelle les fibres ne sédimentent pas. Ce mélange est ensuite cisaillé dans une géométrie de Couette cylindrique à l’aide d’un rhéomètre conventionnel.

Le mélange étant transparent, il est possible de suivre également le mouvement des fibres pendant le cisaillement du matériau. C’est ce qui est réalisé grâce à un dispositif optique qui permet de « scanner » le matériau en 3 dimensions et de suivre finement le déplacement d’un grand nombre de fibre au cours du temps pendant le cisaillement.


Photo Microscope :
Fibres découpées sans Prototype


Photo Microscope :
Fibres découpées avec le Prototype


Photo Microscope :
Détails fibres découpées avec le Prototype

Prototype Spectroscopie M-Lines - Plateforme Optique intégrée sur Niobate de Lithium - 2019

Objectif : Optimisation du banc de caractérisation M-lines

La spectroscopie M-lines consiste à reconstruire le profil d'indice de guides d'ondes plans. Pour cela elle exploite une technique couplage par prisme selon différents angles d'incidence, puis après un guidage sur une distance D à extraire la lumière guidée par le découplage dans un second prisme. Les angles de sortie du faisceau laser sont alors mesurées. Ceux-ci dépendent uniquement :

des caractéristiques de la lumière injectée (longueur d'onde, polarisation), des prismes de couplage/découplage (indice de réfraction, angle) de l'indice effectif des modes guidés.

  Jusqu'à présent l'échantillon était maintenu par le prisme d'injection, fixé sur le banc, et le prisme d'extraction était fixé sur l'échantillon seulement. Cela pouvait être la cause de casse d'échantillons et d'alignement lasers imparfaits.

 Le prototype réalisé permet de maintenir les deux supports de prisme sur un rail, ainsi on peut déplacer le prisme d'extraction sur toute la longueur de l'échantillon selon l'axe x. Cela a pour résultat :

d'éliminer les rotations selon l'axe z, rendant plus facile la collection du faisceau laser extrait, de faire varier la distance D entre les prismes, ce qui permet d'estimer les pertes à la propagation de chaque mode optique guidé, avec une calibration fine de la position des prismes, de réduire le risque de casse.

Ces angles de sorties permettent de calculer l'indice effectif des modes guidés, ce qui permet de reconstruire le profil d'indice du guide plan.