Collectivités locales

Type : Chaire Régionale d’Application - FIBROVIB

Porteur : Adrien Pelat 

Durée : 48 mois (du 01/03/2023 au 01/03/2027)

Les partenaires :

• Région Pays de la Loire  
• SILENTSYS
• Le Mans Université

Descriptif :

La start-up SILENTSYS, créée en 2021, développe une technologie de systèmes optiques embarqués permettant de stabiliser des sources laser utilisées dans des applications relevant des télécommunications, de l’horlogerie ou du calcul quantique. Le développement de ses technologies nécessite aujourd’hui des études approfondies en vibro-acoustique, ce qui conduit SILENTSYS à structurer avec le LAUM une collaboration étroite depuis 2020.

Dans ce contexte, l’enjeu technologique de la Chaire est d’optimiser la conception de l’interféromètre à fibre optique au cœur de ces systèmes de sorte à minimiser les pertes de performances induites par des vibrations parasites issues de l’environnement.

En particulier, il s’agit d’optimiser le placement de la bobine de fibre optique à l’intérieur du boitier interférométrique de sorte à minimiser ses déformations normales induites par les nuisances vibratoires de son environnement.

La feuille de route de la Chaire inclut 3 tâches de travail visant une croissance de niveau de maturité technologique.

• La tâche 1 : consiste au développement d’une méthode générique de calcul du placement de fibre optimal du point de vue de ses vibrations.
• La tâche 2 : est une validation numérique de l’amélioration des performances optiques obtenues par cette optimisation vibratoire dans le cas d’une maquette académique 3D et aboutit à une démonstration expérimentale.
• La tâche 3 : est une application au cas de l’interféromètre développé par SILENTSYS en considérant la complexité géométrique du boitier interférométrique et ses conditions opérationnelles d’excitation vibratoire.

Sur le plan académique, cette Chaire industrielle permet au LAUM d’appliquer son expertise en vibro-acoustique aux systèmes embarqués, domaine technologique d’intérêt fortement croissant peu exploré sur le plan de la conception vibro-acoustique. Concernant SILENTSYS, la Chaire permettra d’augmenter significativement le niveau de performances de ses produits afin de pouvoir les rendre compatibles avec des applications industrielles identifiées auprès de ses clients.

Type : Projet Région - Etoile Montante 

Porteur : Georgios THEOCHARIS (CR CNRS) 

Durée : 42 mois (du 01/01/2018 au 30/06/2023)

Financeurs :

• Région Pays de la Loire 
• Le Mans Université

Descriptif :

Apprivoiser le son à l'échelle micro : des métamatériaux topologiques aux dispositifs phononiques de nouvelle génération.

Au cours des dernières décennies, des révolutions technologiques majeures sont apparues grâce à l'amélioration de notre capacité à contrôler les électrons et les photons. Avec le développement récent des matériaux topologiques, ce contrôle a été encore enrichi par la protection contre les imperfections. En outre, dans notre vie quotidienne, nous faisons également l'expérience des phonons, qui sont responsables de la transmission du son et de la chaleur.

Bien que divers dispositifs phononiques soient bien établis, avec un grand impact technologique dans le traitement des signaux et les systèmes de télécommunication, la situation actuelle est que nos connaissances sur la façon de contrôler les phonons sont très faibles. Cela entraîne des effets indésirables, tels que la production de bruit, ou des fonctionnalités limitées.

Le concept clé de ce projet, est de combiner les domaines de la phonétique avec la théorie des bandes topologiques pour réussir un contrôle robuste du transfert des phonons. En outre, des réponses non linéaires optimales, contrôlées, variant dans le temps et adaptées, permettront de débloquer des caractéristiques et des fonctionnalités avancées, par exemple le transfert à grande vitesse, l'accord dynamique et l'amplification.

Après des recherches théoriques, des plates-formes physiques comme les nouvelles structures micro-phoniques seront également, dans certains cas, testées expérimentalement à l'aide de techniques d'optoacoustique laser.

Le choix de ces plates-formes physiques est motivé par leur énorme intérêt technologique actuel sur les appareils phononiques avancés. Les effets variables dans le temps et non linéaires de cette recherche auront un impact considérable sur un certain nombre d'autres systèmes topologiques, y compris les atomes ultra-froids et la photonique.

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Figure 1 : Schéma du transfert ciblé d'états en 2D. Un transfert efficace peut être atteint sans (de A à B) ou avec amplification (de A à C). Pour un tel transfert, le réseau souligné peut être des jonctions de chaînes topologiques (b) - ici, des jonctions en Y de chaînes SSH - ou un isolant topologique supérieur en 2D (c) - ici, un réseau de Kagome.

Non-Hermitian and Nonlinear Acoustics

Type : projet Région - AAP Etoile Montante 

Porteur : Vassos ACHILLEOS (CR CNRS) 

Durée : 36 mois (du 13/04/2022 au 28/02/2025)

Financeurs :

• Région Pays de la Loire  
• Le Mans Université

Descriptif :

On sait que les ondes sonores de forte intensité, provenant des centrales électriques ou des systèmes de transport de gaz, augmentent le bruit ambiant ou les émissions polluantes, et peuvent entraîner des problèmes considérables en matière d'environnement, de fiabilité et de sécurité, ainsi qu'une augmentation des vibrations et un affaiblissement des structures.  De même, le bruit créé par les turboréacteurs d'avions provient également d'ondes acoustiques de grande amplitude et constitue une source de pollution sonore ayant d'importantes répercussions sur la santé.

Il apparaît donc que la maîtrise des ondes de très haute amplitude peut avoir un impact direct sur ces graves conséquences techniques, économiques et sociales. 

Dans le cadre du projet NoHeNa, de nouveaux mécanismes d'absorption efficace et de guidage contrôlé de ces ondes fortes seront recherchés en établissant un parallélisme entre la physique non-hermitienne et les pertes et gains acoustiques.

Le dispositif "Etoile Montante" est un Appel à Projet financé par la Région Pays de la Loire et vise à identifier et accompagner les jeunes chercheurs les plus prometteurs en place dans les laboratoires ligériens (10 ans maximum après leur soutenance de thèse). Il s’agit de leur donner les moyens de développer leur projet de recherche pour leur permettre d’accéder rapidement à une reconnaissance internationale.

Le mot du porteur de projet (Vassos Achilleos, CR CNRS)

Il a toujours été fascinant pour moi de découvrir des phénomènes qui peuvent apparaître dans des systèmes physiques différents. Par exemple, j'ai commencé ma carrière universitaire en étudiant les ondes non linéaires localisées qui se manifestent dans l'atmosphère des planètes comme la tache rouge de Jupiter, à la surface de l'eau comme les Mascarets en Dordogne, à très petite échelle sous forme d'impulsions dans les communications optiques et ou même en physique atomique sous forme d'ondes non linéaires cohérentes.

Je pense que la recherche fondamentale est en soi très intéressante, mais qu'elle permet aussi, dans de nombreux cas, d'améliorer considérablement notre vie quotidienne. Je suis donc très motivé à faire partie de la communauté des chercheurs et non seulement à y contribuer, mais aussi à continuer à acquérir de nouvelles connaissances.