ERDF — CNRS — FAST-MIR and THERMOS — FONCT (Q3673286): Difference between revisions
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EFRE – CNRS – FAST-MIR und THERMOS – FONCT | |||
Revision as of 14:09, 26 November 2021
Project Q3673286 in France
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ERDF — CNRS — FAST-MIR and THERMOS — FONCT |
Project Q3673286 in France |
Statements
93,989.19 Euro
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188,519.8 Euro
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49.86 percent
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1 January 2015
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1 July 2019
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EPST CNRS
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49°12'0.97"N, 0°20'57.37"W
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14052
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Ce projet de recherche s'insère dans les Stratégies de Recherche et d'Innovation pour une spécialisation intelligente (RIS 3) de la région Basse Normandie et plus particulièrement dans le domaine des Matériaux durables et intelligents, qui représente l'un des 5 domaines retenus par la région Basse-Normandie en concertation avec les acteurs économiques locaux. Les projets FAST-MIR et THERMOS sur lesquels s'appuie cette demande s'insèrent plus précisément dans le sous-domaine de spécialisation «Ingénierie et conception des matériaux avancés qui figure parmi les 13 sous-domaines identifiés suite à des concertations entre acteurs économiques locaux, représentants de la recherche, des entreprises et des institutions.Le projet FAST-MIR vise à développer des matériaux laser innovants pour des sources laser à impulsions ultracourtes opérant dans le moyen infrarouge, un domaine de longueurs d'ondes encore peu exploré, mais qui présente un fort potentiel applicatif. Les matériaux laser en question émettent autour de 2m, domaine spectral, dans lequel se trouvent les bandes d'absorption de l'eau et les fenêtres de transmission de l'atmosphère et qui de ce fait peuvent avoir des applications dans le traitement des matériaux mous, de la métrologie laser, des communications en espace libre ou de la chirurgie et de la thérapie laser. La réalisation de sources laser émettant directement dans la région autour de 2 m peut se faire à partir de matériaux dopés par les ions thulium (Tm) et holmium (Ho) qui sont particulièrement attractifs en raison de leurs grandes efficacités et de leurs larges bandes de gain autour de 2m. Ces ions déjà étudiés dans différentes matrices cristallines et dans des fibres ont conduit à des lasers commerciaux fonctionnant en régime continu ou Q-switch avec des puissances pouvant atteindre le kW et des faisceaux de très bonne qualité à la limite de diffraction. L'intérêt pour ces ions porte maintenant sur leur fonctionnement en régime d'impulsions ultra-brèves. Le potentiel de telles sources en régime femtoseconde, autour de 2m, est en effet très grand. Outre le fait qu'il s'agit d'un domaine de la sécurité oculaire, la forte absorption de l'eau dans ce domaine de longueur d'onde rend ces sources très attractives pour un certain nombre d'applications médicales, en particulier en chirurgie. Par ailleurs, l'absorption sélective par certaines molécules (H2O,CO2,N2O,..) ouvre des perspectives pour l'étude de l'atmosphère avec des techniques de type LIDAR. En outre, les lasers ultrarapides émettant à 2 m sont très convoités pour le pompage des OPO émettant dans le moyen IR, dans la gamme 3 m - 12 m, pour la génération de supercontinum dans l'IR, la réalisation de sources THz et la spectroscopie moléculaire. Enfin, de nombreuses autres possibilités s'offrent à ces nouvelles sources laser comme la génération de rayonnement XUV ou la réalisation de peignes de fréquence dans le MIR pour la métrologie. Le projet THERMOS concerne quant à lui la synthèse et la caractérisation physico-chimique de nouveaux matériaux thermoélectriques hybrides destinés à être utilisés dans une gamme de température allant de l'ambiante à 200°C. Les matériaux synthétisés viseront à remplacer le tellurure de bismuth (Bi2Te3) qui est à ce jour le seul matériau utilisable sur cette plage de températures mais celui-ci présente l'inconvénient de comporter des éléments rares, chers et toxiques. De par leur nature chimique les matériaux hybrides sont particulièrement bien adaptés à des applications basses températures.La stratégie utilisée pour développer ce projet consistera à intercaler des molécules organiques, isolantes ou conductrices, dans des feuillets inorganiques de type MS2 (M=W, Mo, Ti) afin de conjuguer forte conductivité électrique et faible conductivité thermique. (French)
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This research project is part of the Research and Innovation Strategies for Smart Specialisation (RIS 3) of the Lower Normandy region and more particularly in the field of sustainable and intelligent materials, which represents one of the 5 areas selected by the Basse-Normandie region in consultation with local economic actors. The FAST-MIR and THERMOS projects underpin this demand are more precisely in the sub-area of specialisation "Advanced Materials Engineering and Design, which is one of the 13 sub-areas identified following consultations between local economic actors, representatives of research, companies and institutions. The FAST-MIR project aims to develop innovative laser materials for ultra-short pulse laser sources operating in the medium infrared, a field of wavelengths that are still unexplored, but with high application potential. The laser materials in question emit around 2 m, spectral domain, in which water absorption bands and atmospheric transmission windows are located and which may therefore have applications in soft material processing, laser metrology, free space communications or surgery and laser therapy. The realisation of laser sources emitting directly in the region around 2 m can be done from materials doped by thulium (Tm) and holmium (Ho) ions which are particularly attractive due to their high efficiency and wide gain bands around 2 m. These ions already studied in different crystal matrixes and in fibers have led to commercial lasers operating in continuous or Q-switch with powers up to kW and very good quality beams at the limit of diffraction. The interest in these ions now concerns their operation under ultra-short pulses. The potential of such femtosecond sources, around 2 m, is indeed very large. In addition to the fact that this is an area of eye safety, the high absorption of water in this field of wavelength makes these sources very attractive for a number of medical applications, especially in surgery. In addition, selective absorption by certain molecules (H2O,CO2,N2O,..) opens up prospects for the study of the atmosphere using LIDAR-type techniques. In addition, ultrafast lasers emitting at 2 m are very coveted for pumping OPOs emitting in the medium IR, in the range 3 m — 12 m, for the generation of supercontinum in the IR, the realisation of THz sources and molecular spectroscopy. Finally, there are many other possibilities for these new laser sources, such as the generation of XUV radiation or the making of frequency combs in the MIR for metrology. The THERMOS project concerns the synthesis and physico-chemical characterisation of new hybrid thermoelectric materials for use in a temperature range ranging from the ambient to 200 °C. The synthesised materials will aim to replace the bismuth telluride (Bi2Te3), which is the only material usable in this temperature range, but it has the disadvantage of having rare, expensive and toxic elements. Due to their chemical nature, hybrid materials are particularly well suited for low temperature applications.The strategy used to develop this project will consist of intercaling organic, insulating or conductive molecules into MS2 type inorganic sheets (M=W, Mo, Ti) in order to combine high electrical conductivity and low thermal conductivity. (English)
18 November 2021
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Identifiers
15E00112
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