Getting a good vibe

Des ondes positives

Le moindre mouvement peut faire achopper une expérience en photonique. Les nouveaux laboratoires antivibrations faciliteront grandement le travail de Robert Boyd et de son équipe.
30 septembre 2014

Demandez à Robert Boyd pourquoi il est si impatient d’aller travailler au Complexe de recherche avancée (CRA) et il vous parlera sûrement de vibrations. Pas de vibrations causées par un marteau-piqueur ou un camion lourd, mais de celles, plus subtiles, que nos sens ne détectent même pas. Elles leur causaient sans cesse des ennuis, à lui et à ses collègues, dans leurs anciens laboratoires du pavillon de l’ÉITI, où se trouve l’École de science informatique et de génie électrique.

« Il suffit d’un miroir qui vibre pour qu’un faisceau de lumière arrive au mauvais endroit », explique le professeur Boyd, titulaire de la Chaire d’excellence en recherche du Canada sur l’optique non linéaire quantique. Il ajoute qu’un faisceau dévié risque d’annuler le délicat travail d’interférométrie, qui consiste à réfléchir et à filtrer un intense faisceau laser de façon telle qu’il puisse servir à la transmission ou au stockage de données.

Ce genre de travail est l’essence même de la photonique – la science de la lumière –, domaine où les chercheurs utilisent des instruments qui, disposés sur de grandes tables, ressemblent plutôt à des machines à boules ultraperfectionnées. Ces instruments envoient la lumière dans divers canaux, la divisent dans plusieurs directions et la forcent à travers des lentilles ou des réseaux qui peuvent réduire sa vitesse de la plus rapide de l’univers à un arrêt presque complet. Toutes ces interactions dépendent de détails précis, au point tel que tout mouvement imprévu de l’ordre du millionième de mètre peut faire rater une expérience.

« Si ça bouge, nos mesures ne sont plus fiables, dit le professeur Boyd. Elles ne sont pas seulement un peu faussées, elles sont carrément inutiles. Le signal que nous essayons de mesurer est enterré par le bruit. »

Ce qu’il appelle « bruit », ce sont en fait des vibrations, qu’il était difficile d’éviter dans le pavillon de l’ÉITI. Même si ce bâtiment peut accueillir la plupart des chercheurs en informatique et en génie électrique, il n’a pas été conçu en fonction des besoins particuliers des expériences en photonique. En revanche, la construction du Complexe de recherche avancée tient précisément compte du problème des vibrations; le bâtiment est solidement fixé sur des pieux ancrés dans le roc, ce qui devrait éliminer les difficultés qu’éprouvaient Robert Boyd et ses collègues.

« Tout sera dix fois plus facile », prévoit-il, d’après l’expérience de l’Université Laval, qui a construit un bâtiment semblable pour la recherche en photonique.

Outre les avantages du nouveau complexe, le professeur estime que ce déménagement aura aussi des retombées administratives positives.

« La photonique, c’est 50 pour cent de physique et 50 pour cent de génie », dit-il, en soulignant que la nature multidisciplinaire du domaine fait généralement en sorte que les chercheurs sont dispersés un peu partout sur les campus. « L’avantage, ici, c’est que tous les chercheurs en photonique seront réunis au même endroit. »

Il prévoit que cette formule sera à la fois efficace et économique puisque la plupart des instruments de recherche les plus perfectionnés – et coûteux – pourront être partagés. Tout aussi importante, toutefois, sera l’efficacité de la démarche scientifique qui alimente ces instruments, certainement avantagée par la présence de tous ces chercheurs sous un même toit.

Cet article a été publié à l’origine dans le numéro été 2014 de Perspectives sur la recherche, une publication de l’Université d’Ottawa.

IMAGE PRINCIPALE : Robert Boyd présente une projection au laser du logo de l’Université d’Ottawa créée par diffraction d’un faisceau laser sur un hologramme généré par ordinateur. Mention de source : Peter Thornton, uOttawa