Houari BETTAHAR : "Nano-positionnement photo-robotique 3-D de haute précision pour l'optique hybride intégrée"

Travaux de thèse  : Nano-positionnement photo-robotique 3-D de haute précision pour l'optique hybride intégrée 

 Résumé :

L'intégration hybride d'éléments photoniques individuels offre la promesse de fournir des performances très élevées, de proposer de nouvelles fonctionnalités et produits optiques mais aussi pour exploiter de nouveaux modes de propagation des faisceaux lumineux. Cette approche repose sur la capacité d'un positionnement multi Degré-De-Liberté (DDL) précis des éléments photoniques individuels. Ainsi, la mesure multi-DDL imprécise et le contrôle inexact des robots sont les principaux verrous à surmonter, notamment à l'échelle micrométrique Pour cela, une approche photo-robotique originale a été proposée, s'appuyant sur les mouvements d'un robot à plusieurs DDL associé à l'utilisation de l'interférométrie Fabry-Peret 1-D pour réaliser une mesure de pose multi-DOF. Cette approche intègre notamment la question de l'étalonnage des robots 6-DDL qui a été étudiée à travers l'étalonnage des paramètres géométriques extrinsèques et/ou intrinsèques. Afin de trouver la stratégie d'étalonnage appropriée pour une grande précision de positionnement et adaptée au contexte du micro-positionnement de composants optiques, une quantification et une analyse de durabilité des performances optiques et robotiques ont été étudiées. Des études expérimentales ont démontré qu'une précision de positionnement en rotation et en translation de 0.004° et 27.6 nm ont été obtenues respectivement. Cette approche photo-robotique a été notamment appliquée pour réaliser le positionnement 6-DDL d'une lamelle optique par rapport à une fibre optique avec une grande précision ce qui conduit également à des performances optiques maximales. L'approche a également été appliquée pour contrôler les états de polarisation à la sortie d'un système optique hybride en réalisant des rotations très précises d'une lamelle d'onde optique spécifique autour de son axe optique. Les résultats expérimentaux démontrent notamment que la grande précision du positionnement permet un contrôle précis de l'état de polarisation optique.

 Composition du jury : 

M. Tichem Marcel, Associate Professor, Delft University of Technology,  Examinateur

1. Philippe ADAM, Responsable Domaine Direction Générale de l'armement, Examinateur Scientifique

Mme Maria- Pilar BERNAL, Directeur de Recherche CNRS, Université de Franche-Comté, Examinateur

Philippe LUTZ Professeur des Universités Université de Franche-Comté, Directeur de thèse

1. Cédric CLEVY Maître de Conférences Université de Franche-Comté, Co-directeur de thèse

Mme Nadège COURJAL Maître de Conférences Université de Franche-Comté, Co-directeur de thèse

1. Yassine HADDAB Professeur des Universités Université de Montpellier Rapporteur
3. M. Frédéric LAMARQUE Professeur des Universités, Université de Technologie de Compiègne, Rapporteur

Localisation : Amphithéâtre Jules Haag - 26, Rue de l'Epitaphe - Besançon