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HORIZONS STIM : Une doctorante de Concordia capture la lumière

Cet exploit réalisé dans le domaine de l’optique pourrait jouer un rôle crucial dans les télécommunications de demain
16 octobre 2017
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Par Meagan Boisse

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Quel est le meilleur moyen pour emprisonner un élément aussi insaisissable que la lumière?

C’est ce que Tabassom Hamidfar, doctorante au Département de physique de Concordia, s’efforce de découvrir. « Les domaines de l’optique et de la photonique offrent de vastes possibilités en recherche-développement », déclare-t-elle.

Elle cherche la méthode la plus efficace pour confiner et concentrer la lumière. Une telle percée révolutionnerait la technologie informatique. En effet, elle permettrait l’exécution de calculs à la vitesse de la lumière.

Pour capturer la lumière, Tabassom Hamidfar se sert d’un microrésonateur. Cet instrument de pointe exploite les fibres optiques afin de créer des circuits minuscules, mais d’une haute technicité.

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« Je me suis toujours interrogée sur le monde qui m’entoure. »

Quel est le rapport entre l’image ci-dessus et vos travaux à Concordia?

Tabassom Hamidfar : Ma recherche s’articule autour d’un appareil qui a la particularité de capturer d’infimes quantités de lumière. Il s’agit du microrésonateur SNAP (Surface Nanoscale Axial Photonics; « photonique axiale nanométrique de surface »).

La photo montre le microrésonateur SNAP (à l’horizontale), placé perpendiculairement à une fibre optique effilée (à la verticale) transmettant de la lumière. La vive lueur qui apparaît sur le microrésonateur illustre la façon dont la lumière est couplée depuis la fibre dans l’appareil, puis emprisonnée dans celui-ci.

Quels résultats attendez-vous de vos travaux, et quels pourraient en être les effets concrets dans la vie des gens?

T. H. : Nos microrésonateurs sont fort petits. Ils pourraient servir à la fabrication de circuits photoniques miniatures mais complexes, et ce, à un coût très abordable. Moins chers à produire, ces circuits seraient pourtant plus efficaces que ceux dont nous disposons actuellement aux fins d’applications comme la transmission ou le traitement de données. Ils permettraient notamment d’augmenter la bande passante d’information et d’y donner accès à plus de gens.

Quels sont les principaux obstacles auxquels vous vous heurtez dans vos travaux?

T. H. : L’exactitude. Dans mon domaine, le travail s’effectue à très petite échelle; il faut penser en termes de micrométrie, voire de nanométrie. Dès lors, le plus infime changement dans un procédé peut avoir d’importantes répercussions sur les résultats.

À quels domaines vos travaux pourraient-ils s’appliquer?

T. H. : Les microrésonateurs optiques possèdent un fort potentiel, notamment dans les domaines des télécommunications par fibres optiques, du calcul informatisé et des communications. De façon plus générale, ils seraient utiles pour manipuler la lumière – qu’il s’agisse de la commuter, de la ralentir, de la filtrer ou de la générer. En outre, mes recherches pourraient fournir un apport précieux au travail de détection environnementale de haute précision.

Quelle personne, quelle expérience ou quel événement particulier vous a donné l’idée de votre sujet de recherche et incitée à vous intéresser à ce domaine?

T. H. : Je me suis toujours interrogée sur le monde qui m’entoure. La physique – et tout particulièrement l’optique – fait partie intégrante de l’existence humaine, et ce, depuis l’apparition de l’homme sur la Terre.

Dans le passé, la luminosité des étoiles aidait l’être humain à se repérer dans la nuit. Aujourd’hui, nous utilisons la lumière autrement – par exemple, quand nous mettons en marche un dispositif électronique et le regardons.

Le lien entre les problèmes en matière d’optique et la vraie vie me fascine au plus haut point. Les domaines de l’optique et de la photonique offrent de vastes possibilités en recherche-développement.

Qui sait ce que ces photons dissimulent et comment ils pourraient nous étonner?

Comment les étudiants en STIM que cela intéresse peuvent-ils se lancer dans ce type de recherche? Quel conseil leur donneriez-vous?

T. H. : Croyez en vos idées, soyez motivés et travaillez fort jusqu’à ce que vous réussissiez.

Qu’est-ce qui vous plaît le plus à Concordia?

T. H. : Outre les communautés multiculturelles qui cohabitent à Concordia, il y a le soutien qu’assure l’Université à ses étudiants. Elle leur offre des conseils d’orientation et des ressources hors pair.

L’an dernier, j’ai reçu la bourse d’études Lorraine-Gosselin ainsi qu’une bourse de mobilité de Concordia. Ces coups de pouce financiers m’ont permis de séjourner au Royaume-Uni durant sept mois. Là-bas, j’ai mené des expériences dans l’un des meilleurs instituts européens de technologie photonique. Pour une doctorante, c’était vraiment une occasion formidable.

En outre, les étudiants de Concordia qui souhaitent assister à un colloque peuvent bénéficier d’une subvention de déplacement. Ils ont ainsi la possibilité de participer à des rencontres axées sur leur champ de recherche, d’échanger avec d’autres chercheurs et d’étendre leur réseau.

Vos recherches bénéficient-elles du financement ou du soutien de partenaires ou d’organismes?

T. H. : Mon étude est financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT) et l’Université Concordia.

Qu’est-ce qui vous a incitée à revenir à Concordia pour effectuer vos études de doctorat?

T. H. : Je me suis jointe au groupe de recherche de Pablo Bianucci, au Département de physique, en 2013. J’étais alors étudiante à la maîtrise ès sciences. J’ai obtenu mon diplôme en avril 2015.

Après m’être familiarisée avec les fibres optiques, j’ai réalisé que le Québec était l’un des meilleurs endroits du monde pour mener des recherches dans ce domaine. Ajoutez à cela les connaissances remarquables du Pr Bianucci, son encadrement stimulant et son soutien indéfectible, et vous saurez pourquoi j’ai décidé d’effectuer à Concordia un doctorat en physique spécialisé en optique.

Apprenez-en davantage sur le Département de physique de Concordia.



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