Sonde électro-optique de mesure duale champ électrique / température
Résumé
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Le projet a pour objectifs l’étude et le développement d’une sonde électro-optique ultra-sensible appliquée à la dosimétrie pour les systèmes d’exposition. Cette sonde effectue une mesure locale et simultanée de l’élévation de température relative et du champ électrique au niveau d’un capteur de dimensions millimétriques. Un nouveau concept de sonde électro-optique mesurant 2 composantes du champ électrique sera également étudié.
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Partenaires
IMEP-LAHC UMR n° 5130 CNRS / Grenoble INP
http://imep-lahc.grenoble-inp.fr/
XLIM UMR n° 6172 CNRS / Université de Limoges
Contact
Lionel Duvillaret CNRS – Laboratoire IMEP-LAHC
Durée
18 mois
Présentation
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1) Introduction
• La métrologie de champ électromagnétique et la mesure du Débit d’Absorption Spécifique, en particulier pour les systèmes émergents WIFI-WIMAX et RFID nécessite une détection du champ crête pour des fréquences supérieures à 5 GHz.
• Le laboratoire IMEP-LAHC développe des sondes électro-optiques qui présentent l’avantage de pouvoir détecter non seulement le champ électrique crête mais également la température relative avec toutefois une relativement faible sensibilité.
• Ce projet propose dans une première partie une amélioration de sensibilité d’un facteur 10 et une réduction de diamètre corrélée à une mesure de température.
• La seconde partie est consacrée à l’étude d’une sonde de mesure de 2 composantes du champ électrique, adaptée à la mesure de DAS et basée sur un nouveau concept.
2) Etat de l’art
• Les capteurs de température à fibre optique ne peuvent mesurer les impulsions crêtes des signaux numériques. Les sondes de mesures électriques délivrent un signal proportionnel au carré du champ électrique et elles sont invasives.
• Les sondes électro-optiques sont limitées en sensibilité mais elles sont compactes et non invasives, avec une réponse linéaire et proportionnelle au champ électrique. L’IMEP-LAHC a développé une nouvelle approche leur permettant de mesurer également la température relative.
• Le projet porte sur l’étude de l’amélioration de la sensibilité de sondes électro-optiques pour des bandes passantes < 6 GHz.
3) Démarche scientifique
• Sonde monoaxe : design de la sonde pour permettre une meilleure adaptation d’impédance avec celle du milieu ambiant permettant une augmentation de sensibilité et une réduction de la perturbation induite.
• Sonde 2 composantes : utilisation de nouvelles classes de cristaux électro-optiques et développement d’une nouvelle méthode d’analyse des polarisations optiques pour identifier les amplitudes de 2 composantes du vecteur champ électrique.
4) Partenaires, compétences
• Mandataire : laboratoire IMEP-LAHC spécialiste de la réalisation des sondes électro-optiques large bande pour la mesure de température et de champ électromagnétique (8 publications dans des revues internationales à comité de lecture & 3 brevets sur le sujet au cours des 6 dernières années).
• Partenaire : XLIM spécialiste de l’étude de l’influence des champs électromagnétiques sur les cellules. XLIM sera le “end-user” avec pour rôle la définition d’un cahier des charges et le test des sondes électro-optiques in situ.