Secteurs d'excellence

Technologies appliquées

Centres de recherche d'avant-garde = idées lumineuses

	Centre d'optique, photonique et laser de l'Université Laval (COPL)
	La lumière attire des chercheurs brillants! Si la communauté scientifique a les yeux tournés vers Québec quand il est question d'optique-photonique, on le doit bien à l'Université Laval et à son Centre d'optique, photonique et laser (COPL).
COPL Année de création : 1989 Budget annuel de recherche : entre 4 et 5 millions $ CA par année 34 chercheurs à travers le Québec dont 22 oeuvrent à l’Université Laval 160 étudiants et stagiaires à l’Université Laval De 1949 à 2007, l'Université Laval a décerné au total 406 diplômes de maîtrise et 210 diplômes de doctorat en optique-photonique 120 brevets depuis les 30 dernières années Plus de 2000 articles et conférences depuis 1982 Axes de recherche Lasers et impulsions brèves Optique guidée et fibres optiques Communications optiques Instrumentation, métrologie et imagerie Biophotonique

La lumière fascine plusieurs scientifiques en physique, chimie et génie électrique du COPL. Ces ondes électromagnétiques sont à l’origine de progrès inouïs dans tous les domaines de l’activité humaine, notamment en télécommunications où la fibre optique a permis l’essor d’Internet et dans le domaine médical où le laser a ouvert la voie aux chirurgies non invasives de l’oeil.

L’Université Laval est la composante la plus importante du COPL, un regroupement de chercheurs travaillant dans cinq universités québécoises. Il a pour mandat de faire de la recherche appliquée mais aussi fondamentale. Par exemple, ses experts étudient comment la matière interagit avec des impulsions laser d’une intensité phénoménale, mais dont la durée se mesure à l’échelle de la femtoseconde (fs), une unité de temps de 10^-15 seconde. «On commence à bien maîtriser les technologies et surtout à comprendre les phénomènes en jeu» affirme le directeur du COPL Réal Vallée. Comment réagirait une cellule vivante exposée à un faisceau lumineux intense d'à peine quelques femtosecondes ? «Selon notre hypothèse, on pourrait en arriver à un traitement qui ne cible que les cellules malades», explique M. Vallée enthousiaste. «Mais nous ne nous arrêterons pas là, affirme-t-il. Nous venons d’installer une chaîne laser qui génère des impulsions à l’échelle de l’attoseconde, soit 10^-18 seconde.»

Multidisciplinaire

S'adonner à de la recherche aussi poussée ne peut se faire que grâce à un partenariat entre différentes disciplines. Quand le centre a été créé en 1989, les chercheurs en physique et en génie électrique qui s'intéressaient à l'optique ont établi des collaborations. Il a depuis intégré des chimistes et des biologistes.

Ce partenariat est encore plus solide aujourd'hui puisque depuis deux ans, ces chercheurs partagent le même pavillon à l'Université Laval. «On ne peut pas trouver des solutions innovantes en restant cantonné dans son champ de compétences. Quand on est voisin de bureau, qu'on partage les mêmes équipements et les mêmes laboratoires, on se parle davantage. Cette proximité favorise les échanges. C'est comme ça que naissent les idées de génie!», fait valoir le directeur.

Par exemple, le COPL a fait breveter une lentille à zoom optoélectronique. Cette découverte est constituée d’une lentille plate - cinq fois plus mince qu'une feuille de papier - dotée d'un zoom sans pièce mobile. Les chercheurs envisagent plusieurs applications pour un tel système optique, notamment dans les appareils photo intégrés aux téléphones cellulaires. Une compagnie en démarrage poursuit présentement le développement de cette lentille.

Pionnier de l'optique

«L'Université Laval fait de la recherche dans le domaine depuis 60 ans. On s'intéressait aux phénomènes de la lumière 10 ans avant l’invention du laser», raconte M. Vallée. Il est conscient du rôle de pionnier que l'Université Laval a joué en optique. Des experts réputés y ont œuvré, ce qui a contribué à construire les assises du centre. Déjà, dans les années 1970 et 1980, l'Université Laval formait plus de la moitié des chercheurs dans le domaine au Canada.

Cette masse critique a ouvert les portes à l'industrie de l'optique dans la région de Québec. «On s'est rendu compte, avec les applications et le développement du domaine, qu'il était possible de veiller à la valorisation des découvertes avec des compagnies québécoises, sans nécessairement devoir s'exiler à Silicon Valley», indique Réal Vallée. Malgré l'éclatement de la bulle technologique au début de la décennie, plusieurs ont su demeurer en vie et poursuivent leur développement.

La biophotonique prend de l'ampleur

Depuis peu, de nombreux chercheurs se sont tournés vers la biophotonique, l'application de la photonique aux sciences de la vie. «Les technologies mises au point pour les télécommunications, comme certains types de lasers et de fibres optiques, ont été adaptées à l’étude des systèmes biologiques.», souligne le directeur du COPL. La fibre optique et l'imagerie par laser font désormais partie de l’arsenal des techniques qui permettent l’étude, le diagnostic et le traitement des maladies. D’ailleurs, depuis septembre 2008, l'Université Laval offre des programmes de 2e et 3e cycle en biophotonique.

Aguicher les cerveaux

En plus de faire de la recherche, le COPL a pour mandat de former des experts en optique-photonique. Les étudiants viennent de partout, du Québec, de la France, de l'Allemagne ou de la Chine. 70% des stagiaires postdoctoraux et 40% des étudiants à la maîtrise et au doctorat proviennent de l’étranger. Ils sont attirés par la réputation des chercheurs, la formation pertinente aux besoins de l'industrie, les installations de recherche incomparables et aussi par l’approche multidisciplinaire. Réal Vallée a bien raison de tenir mordicus au travail en équipe.

Lisa-Marie Noël

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