Sujet :

Capteur interférométrique de hautes pressions aériennes par réinjection optique

Contexte :

Le CEA/Gramat est le centre de référence de la Défense pour l’analyse de la vulnérabilité des systèmes et des infrastructures. OASIS (Optical And Smart Integrated Sensors) est une équipe de recherche du LAAS-CNRS à Toulouse, qui est parmi les plus avancées au monde dans la conception de capteurs interférométriques intégrés, dits à réinjection optique (Optical Feedback Interferometry – OFI). Ces capteurs simples et compacts couvrent un vaste domaine de mesures : vibration, vitesse, distance, etc. et permettent depuis peu la mesure de variations de pression dans le domaine acoustique, ainsi que des mesures de pression dans des gammes élevées comme celles rencontrées dans le cas d’explosions.
Dans le cadre d’une étude menée au sein du laboratoire de recherches correspondant LICUR, créé en 2018, entre le LAAS-CNRS et le CEA Gramat, la faisabilité de la conception d’un capteur par réinjection optique pour l’observation d’onde de choc a été évaluée. Ces premiers essais ont démontré à la fois le fort potentiel de cette technologie et les difficultés inhérentes au développement d’un capteur basé sur ce principe : détection robuste de franges d’interférences en haute fréquence, décorrélation de la mesure de pression avec les autres effets thermodynamiques qui impactent l’indice de réfraction, etc.

Objectif de la thèse :

L’objectif de cette thèse est le développement d’un système de mesure opérationnel, efficient et robuste, utilisable sur une dalle de tir. Ce développement est basé sur une connaissance fine de l’effet acousto-optique aux très hautes pressions et des effets thermodynamiques induits par l’onde de choc ; connaissance qui reste à approfondir.

Déroulement de la thèse :

A l’issue d’une étape d’analyse à la fois bibliographique et des travaux antérieurs, la modélisation de l’impact de l’effet acousto-optique au niveau de l’interféromètre sera un point important de la thèse proposée. Le développement complet du système capteur, depuis la conception opto-mécanique jusqu’au traitement final du signal, en passant par le système d’acquisition, constituera ensuite l’objet central de la thèse. La mise en oeuvre de campagnes de mesures et le traitement de données acquises au CEA/Gramat, ainsi que l’évaluation des incertitudes de mesures associées, en seront l’aboutissement.

Directeur de thèse et école doctorale :

PERCHOUX Julien
julien.perchoux@enseeiht.fr
INP/ENSEEIHT – LAAS CNRS
ED GEET Université de Toulouse

Encadrant :

BARBARIN Yohan
CEA/Gramat – BP 80200 – 46500 Gramat
Tél. : 05 65 10 54 32 – yohan.barbarin@cea.fr