Fibres optiques : l’impression 3D passe aux verres

Récemment étendue aux matériaux à base de verres, l'impression 3D ouvre de nouveaux champs d’investigation. Des chimistes rennais, en collaboration avec des collègues marseillais et la société Selenoptics sont à l’origine de la première fibre optique en verre pour l’infrarouge, obtenue par impression 3D. Publication dans Optical Materials Express (jan. 2021)

Images Carcreff J. et al. / OSA Publishing

La fabrication additive ou impression 3D est une méthode d'élaboration de plus en plus puissante car elle permet d’accéder facilement à des formes complexes.
Principalement utilisée à l’origine pour les polymères, la fabrication additive a progressivement été étendue aux métaux, aux céramiques, et tout récemment aux verres.
Facile à mettre en œuvre, on pourrait donc envisager son utilisation pour fabriquer des fibres optiques à base de verres.

Dans ce domaine, les verres de chalcogénures  suscitent beaucoup d'intérêt auprès des scientifiques et des industriels car ils visent des applications nouvelles. Citons par exemple l'imagerie thermique militaire et civile, la santé avec le bistouri optique à laser ou l'environnement avec les capteurs optiques infrarouges (Détection de polluants, gaz toxiques, explosifs, etc.)

Dans ce contexte et dans le cadre d’un projet Astrid (FOMIR-2-20) financé par la Direction générale pour l’armement, l'équipe Verres et céramiques de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS/ENSC Rennes/Université de Rennes 1/INSA Rennes), en collaboration avec l'Institut Fresnel (CNRS/Centrale Marseille/Université d'Aix-Marseille) et la société Selenoptics, ont mis au point une méthode originale pour obtenir la première fibre optique microstructurée tirée d'une préforme en verre inorganique imprimée en 3D.

Présentant une excellente transmission dans le domaine de l’infra-rouge et difficilement réalisable par des méthodes traditionnelles, ce type de fibre pourrait transmettre de fortes puissances lumineuses et propager des signaux infrarouge sur de très longues distances (plusieurs km).

[Retrouver l'intégralité de cette présentation sur le site de l'INC CNRS]

Référence

Mid-infrared hollow core fiber drawn from a 3D printed chalcogenide glass preform
Julie Carcreff, Francois Cheviré, Elodie Galdo, Ronan Lebullenger, Antoine Gautier, Jean Luc Adam, David Le Coq, Laurent Brilland, Radwan Chahal, Gilles Renversez, et Johann Troles

Optical Materials Express Vol. 11, Issue 1, pp. 198-209 (2021) - doi: 10.1364/OME.415090