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07.04.2013 - Optronique

Record de puissance pour un laser fibré conçu pour la surveillance spatiale de gaz à effet de serre

Une équipe de l’Onera a réalisé en laboratoire une source laser à base de fibres optiques qui génère 1,7 kW crête à 1580 nm adaptée à la mesure de CO2 . C'est un record pour cette longueur d'onde peu favorable à la technologie fibrée. Enjeu : la surveillance du réchauffement climatique depuis l’espace.

Principe de la surveillance spatiale de la chimie de l’atmosphère. Le faisceau laser émis du satellite est rétro diffusé dans une colonne d’atmosphère et analysé à son bord
Principe de la surveillance spatiale de la chimie de l’atmosphère.
Le faisceau laser émis du satellite est rétro diffusé
dans une colonne d’atmosphère et analysé à son bord

 

La surveillance depuis l'espace des concentrations de gaz à effet de serre impliqués dans le réchauffement climatique ne pourra se faire que par des satellites d'observation équipés de systèmes de mesure à lidar. Ces systèmes devront réunir certaines qualités : ni trop lourds ni trop encombrants, suffisamment puissants pour pouvoir effectuer des mesures sur une colonne d'atmosphère, et surtout adaptés précisément à certaines des longueurs d'onde caractérisant les espèces à mesurer. Ici les scientifiques explorent la longueur d'onde 1 580 nm, une de celles qui caractérise le CO2.
 

La technologie de lasers à fibre est une bonne candidate pour l'espace : le faisceau laser est puissamment amplifié dans une fibre optique, légère et d’un encombrement réduit.


La technologie de lasers à fibre est une bonne candidate pour l'espace : le faisceau laser est puissamment amplifié dans une fibre optique, légère et d’un encombrement réduit.

Monter en puissance un laser à fibre à cette longueur d'onde est un véritable défi car cette longueur d'onde s’avère peu favorable à la technologie fibrée. C'est pourtant ce qu'a réussi en laboratoire une équipe de l'Onera en générant avec des fibres une puissance crête de 1,7 kW à la longueur d'onde de 1 580 nm, ce qui constitue un record mondial. Cette puissance est encore à 50% des performances souhaitées pour atteindre les spécifications mais ces excellents résultats situent l’Onera bien au delà de ce qui se fait ailleurs.

Prochaines étapes : augmenter encore la puissance, s'assurer des bonnes performances sous différentes conditions représentatives de l'utilisation spatiale, et surtout optimiser la composition de la fibre pour la "durcir" aux radiations spatiales.


Contact Onera : Guillaume.Canat \@/ onera.fr