ENGINEERINGNET.BE - «Nous commercialisons un produit complètement révolutionnaire: léger, écoénergétique, au signal très stable, minimisant le bruit de fond; de plusieurs classes meilleures que ce qu'offre le marché actuellement.» Ce dernier est stupéfait. «Nous fondons de grands espoirs», déclare Cees Links, PDG de la société néerlandaise SuperLight Photonics.
La spin-off de l’Université de Twente était fondée en novembre 2022. La société obtenait une mise de fonds initiale de DeepTechXL et d'Oost NL et lançait un an plus tard son SLP-1000, le premier laser portable à large bande au monde. L'appareil compact fonctionne sur batteries ; il est robuste, ne pèse que 900 g et se glisse dans un espace inférieur à 1 l. La source lumineuse brevetée pourrait révolutionner de nombreuses applications industrielles, médicales et spectroscopiques.
Le SLP-1000 de SuperLight Photonics n'existe que depuis six mois. Depuis lors, il a été présenté à deux salons aux É.-U. et des contrats de distribution ont été signés avec des distributeurs en Angleterre, au Benelux et en Allemagne. «Il s'agit de distributeurs locaux vendant aussi des lasers.» Links s'entretient également avec d'éventuels distributeurs aux É.-U., en Inde, au Japon, en Chine …
Marché fragmenté
Le marché du laser est très fragmenté. À ce stade-ci, l’industrie se contente de lampes halogènes, progressivement retirées du marché depuis septembre 2018. «Nous arrivons avec notre source de lumière précisément à ce moment charnière du marché. Mais en même temps, la question de savoir exactement où notre produit est le mieux approprié est toujours d'actualité», déclare Links.
Actuellement, les marchés de la spectroscopie et de la métrologie des capteurs ont bien été évoqués. À envisager: la reconnaissance des matériaux, la détection de fissures dans les oléoducs ou les gazoducs, mais aussi les applications telles que les capteurs optiques dans le secteur automobile. Dans le monde médical, une application possible réside dans les endoscopes. En ophtalmologie, la technologie à large bande permet de regarder plus profondément dans l’œil. «Le médecin n'a alors pas besoin de régler l'équipement à différentes profondeurs, mais peut imager toutes les profondeurs en même temps.»
En médecine légale, par exemple, on peut scanner des couches plus profondes de la peau à la recherche d'empreintes digitales et ainsi déterminer le moment du décès ... La technologie est capable ‘d’illuminer’ ou de scanner à la fois de très près et de plus loin. «Notre appareil produit une lumière cohérente d'un faisceau concentré qui nous permet de voir à plusieurs mètres pour analyser la lumière réfléchie.» La puissance du laser compact peut encore être incrémentée.
En plaçant le laser sur un bras de robot ou sur un drone il est alors possible de l'utiliser pour détecter les maladies sur des plantes en serre ou au champ, par exemple. Toutes applications de surface. «En fin de compte, nous sommes une entreprise de lampes à la recherche des applications les plus appropriées», explique Links. «Le fait que tout ne soit pas encore imprimé sur la rétine est typique des jeunes pousses à l'université. Notre ‘feuille de route’ est donc aujourd'hui plutôt opportuniste.»
Entreprise de lampes
Les brevets étaient déposés par la jeune entreprise en 2020-21. Haider Zia - actuellement CTO chez Super Light Photonics - développait la technologie Patterned Alternating Dispersion (PAD) à l'Université de Twente en collaboration avec Klaus Boller, en retraite depuis. L'université transférait la technologie à la start-up en échange d'actions dans l'entreprise.
Cette dernière, employant actuellement six personnes, est à vitesse de croisière. «Ce trimestre, nous souhaitons plus de clarté sur nos domaines d'application et concernant la nature de l'entreprise.» Le déploiement peut se faire dans plusieurs directions. «Soit nous restons une ‘entreprise de lampes’. Soit nous plongeons dans un domaine particulier. Mais il est tout aussi possible que nous construisions des CI ou des circuits intégrés photoniques PIC.» Qu’est-ce qui semble le plus prometteur aujourd’hui?
«Il faut généralement neuf mois à une femme pour donner naissance à un enfant. Chez nous aussi, le temps de gestation importe. Le phénomène ne se force pas. Il s’agira de nous intégrer en permanence dans notre propre écosystème. L’industrie des PIC est encore très artisanale aujourd’hui tout en ayant un avenir prometteur. Les électrons sont gros et lourds, ils ont une charge et sont donc faciles à manipuler.
Mais les CI électroniques atteignent leurs limites. Les photons ont l'avantage de n'avoir pas de masse ; ils sont beaucoup plus légers, ils n'ont pas de charge et fusent dans toutes les directions ... Dans l'industrie des PIC, nous comprenons petit à petit comment contrôler les photons. Avec la photonique, nous capitalisons sur l’électronique et cela va sans aucun doute nous donner un coup de pouce.»
Patterned Alternating Dispersion (PAD)
L'inventeur, fondateur et CTO de SuperLight Photonics est Haider Zia. Il effectuait ses recherches de doctorat au Department of Ultrafast Dynamics du Max Planck Institute of Multidisciplinary Sciences. Il optait pour un laser à large bande ‘sur puce’ et utilisait des effets optiques non linéaires - il parle d'une Patterned Alternating Dispersion (PAD) - pour obtenir le spectre d'une source laser monochromatique dite ‘blanche’ représentant donc un laser à supercontinuum.
Avec une source de 12 W, le résultat est une sortie spectrale s'étalant de 450 à 1.500 nm (400 nm@ -3 dB, 1.500 nm@ -20 dB) dans le proche infrarouge (NIR) avec un taux de répétition de 100 MHz et des impulsions d'environ 20 fs. Les guides d'ondes à dispersion normale, au coefficient de dispersion négatif, ont tendance à ralentir les fréquences de lumière les plus bleues dans le milieu du guide d'ondes et à accélérer les fréquences les plus ‘rouges’.
Les guides d'ondes à dispersion anormale sont caractérisés par un coefficient de dispersion positif: ils accélèrent les fréquences les plus bleues et ralentissent les fréquences les plus rouges. Les guides d'ondes de dispersion permettent de contrôler le mécanisme de stagnation des deux régimes de dispersion.
D'une part, il est possible de surmonter la perte de puissance de crête d'impulsion en dispersion normale. D'autre part, cela évite la stagnation de la bande passante spectrale due à la dispersion anormale causée par la formation d'impulsions dans les solitons. Cette génération de supercontinuum (SCG) à guides d'ondes de dispersion peut désormais être greffée sur une puce et produite en série. L'avantage: l'on n'a besoin que d’un millième de l’apport énergétique originel et le spectre est plus large et plus équilibré.
