Conception de capteurs optroniques

Domaines d'application

L'association des termes «électronique» et «optique» est à l'origine de divers vocables :

on dit d'un matériau qu'il est «électro-optique» si ses propriétés optiques (transmission, indice de réfraction, biréfringence,...) sont modifiables sous l'action d'un champ électrique.

«L'optoélectronique» désigne les composants qui transforment les photons en électrons, ou vice-versa (détecteurs, lasers, diodes électroluminescentes ou laser), ceux qui transportent la lumière (fibres optiques), l'amplifient, ou la modulent.

Quant au terme «optronique», il a une connotation « système », et désigne les capteurs, dispositifs, instruments, appareils, équipements, systèmes,...(dénomination variable suivant la complexité) qui, combinant optique et électronique, sont utilisés dans de nombreux domaines, parmi lesquels :

  • Défense : Souvent associés au radar, omniprésents en défense, les équipements optroniques apportent leurs avantages en discrétion (quand ils émettent, leur émission est plus directive que celle du radar) et en précision angulaire, qualité traditionnelle de l'optique. L'optronique permet d'améliorer l'observation sur le champ de bataille, pour l'aide à la navigation, le pilotage, la reconnaissance et l'identification de cibles, le guidage d'armement. Pour neutraliser ces équipements très efficaces, les contre-mesures optroniques sont en très fort développement.

  • Spatial : L'optronique spatiale intervient dans l'aide à la navigation des satellites (senseurs d'horizon ou d'étoiles), l'observation de la terre et de l'espace, le suivi des ressources terrestres, l'astronomie,...Il existe aussi des programmes de recherche en télécommunications spatiales par laser, destinés aux transmissions à très grandes distances, par exemple entre satellites géostationnaires et satellites à orbites basses.

  • Télécommunications : Parmi les raisons qui expliquent l'emploi croissant des fibres optiques en télécommunications, on peut citer : faibles pertes, bandes passantes élevées, légèreté, encombrement réduit, possibilité d'exposition à des tensions élevées, absence d'étincelles, de conduction, de boucles de masse, de rayonnement, insensibilité aux perturbations optiques ou électromagnétiques, .... Des terminaux à fibre optique de hautes capacités sont maintenant disponibles à coûts compétitifs.

  • Industrie : En fabrication industrielle, on trouve de plus en plus d'équipements laser pour la découpe, la soudure, le marquage. L'optronique intervient aussi en contrôle industriel, pour les mesures de : température, débit (fluides), déplacement, vitesse, accélération, pression (fluides, acoustiques), humidité, contraintes, forces, charges, gaz, pollution, niveau (liquides), vibrations, chocs, couples, formes de surfaces...Ces capteurs sans contact ne perturbent pas les phénomènes observés, et peuvent fonctionner en présence d'agressions chimiques (corrosion), mécaniques (vibrations, pression, choc), thermiques, électriques, magnétiques ou radiatives (milieu nucléaire), grâce à la possibilité d'éloigner le capteur du point de mesure. Ils prennent une place grandissante en robotique (reconnaissance par traitement d'image), surveillance industrielle et environnementale, analyse chimique, métrologie,...Ils s'introduisent dans les transports, pour l'aide à la vision, l'anticollision,...

  • Grand public : L'image prend une place grandissante dans la vie quotidienne, et les dispositifs optroniques «grand public» accompagnent cette explosion de l'audiovisuel, aussi bien dans la prise d'image que dans la visualisation (caméscopes, appareils photographiques numériques, écrans de projection, lecteurs de disques compacts, ...).

  • Recherche scientifique : Beaucoup de capteurs optroniques sont impliqués dans les projets scientifiques de grande envergure, tels que celui du Laser Mégajoule au CEA, en astronomie, de même que dans les laboratoires de recherche, universitaires et industriels.

  • Médical : Le domaine médical utilise un nombre grandissant de dispositifs optroniques, aussi bien pour les diagnostics (thermographie, imagerie laser) que pour les soins eux-mêmes (chirurgie, épilation laser).

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