Équipe

Équipe de recherche

Denis Brousseau a obtenu son doctorat en physique à l'Université Laval en 2008, sous la direction du professeur Ermanno F. Borra. Après son doctorat, il s'est joint à la Chaire de recherche industrielle du CRSNG en conception optique à l'Université Laval en tant que professionnel de recherche sous la direction du professeur Simon Thibault, titulaire de la chaire. Il effectue des travaux de conception optique à caractère scientifique ou industriel et participe aux activités de recherche de la Chaire. En instrumentation astronomique, il a participé à la conception, l'assemblage et a réalisé les tests des composantes optiques de SITELLE et de SPIRou, deux instruments du télescope Canada-France-Hawaii. Il a développé un banc de simulation optique pour NIRISS (JWST) et fait la conception optique de PESTO (OMM) et du générateur d’astérisme laser du KECK. Il a aussi travaillé sur NIRPS (Near Infra-Red Planet Searcher), un spectromètre infrarouge destiné au télescope de 3,6 m de l'ESO au Chili et sur GIRMOS (Gemini Infrared Multi-Object Spectrograph), un spectrographe infrarouge multi-objets pour l'Observatoire Gemini.

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Béatrice Lessard-Hamel a obtenu sa maîtrise en biophotonique de l'Université Laval en 2023, où elle a effectué des recherches sous la supervision du professeur Marcel Babin. À la suite de l'obtention de son diplôme, elle s'est jointe à la Chaire de recherche industrielle du CRSNG en conception optique de l'Université Laval, dirigée par le professeur Simon Thibault, à titre de professionnelle de recherche. Dans son rôle actuel, Béatrice se spécialise dans les projets d'ingénierie optique, tant scientifiques qu'industriels, et contribue activement aux activités de recherche de la Chaire. Son expertise couvre plusieurs domaines, dont l'instrumentation astronomique, la microscopie à contraste de phase et les applications industrielles. Elle contribue actuellement à la conception, à l'assemblage et au test de composants optiques pour GIRMOS (Gemini Infrared Multi-Object Spectrograph). Elle a développé et optimise actuellement un microscope à contraste de phase spécialement conçu pour l'analyse de la glace de mer. Béatrice a dirigé et collaboré à divers projets industriels stimulants, appliquant son expertise en ingénierie optique pour résoudre des problèmes techniques complexes et améliorer les performances des systèmes.

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Frédéric Lamontagne est un ingénieur optomécanique senior ayant plus de 20 années d'expérience professionnelle. Il a mené des recherches avancées dans le domaine de l'optomécanique et a participé à la conception, au développement et aux tests de plusieurs systèmes optiques complexes pour des applications astronomiques, spatiales, militaires, médicales, scientifiques et industrielles. Son principal domaine d'intérêt est la conception optomécanique et l'analyse des performances de systèmes optiques complexes fonctionnant dans des conditions environnementales sévères. Au cours des dernières années, Frédéric a réalisé une étude approfondie sur l'interaction entre les lentilles et les montures, et sur l'analyse de tolérance optomécanique. Il est l'auteur d'un chapitre et co-auteur de deux chapitres sur l'analyse de tolérance optomécanique et sur le montage de lentilles dans la 2e édition du Handbook of Optomechanical Engineering. Il est également l'auteur de plusieurs articles techniques et a 10 brevets américains délivrés.

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Gabriel Tayama a obtenu son doctorat en physique et chimie à l'Université Laval et à l'Universidade Estadual Paulista « Júlio de Mesquita Filho » en 2023, sous la supervision du professeur Tigran Galstian et du professeur Younes Messaddeq, respectivement. Au cours de ses études doctorales, il a travaillé sur des matériaux hybrides sol-gel photopolymérisables à base de phosphate d'aluminium pour la fabrication additive de dispositifs photoniques actifs. Après avoir obtenu son diplôme, il a rejoint l'équipe du professeur Simon Thibault en tant que chercheur postdoctoral, puis comme associé de recherche, apportant son expertise dans la fabrication de matériaux fonctionnels hybrides pour des applications optiques. Son expérience couvre la fabrication additive, la RMN à l'état solide, la photochimie, la caractérisation mécanique et optique des matériaux, la luminescence, les verres, les vitrocéramiques, les photopolymères et la microfluidique. Il contribue actuellement à la synthèse de ferrofluides et de films métalliques liquides dans le cadre du programme DARPA-Zenith.

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Hugues Auger a complété un diplôme d'étude collégiales en technologie physique au Cégep de La Pocatière en 1988. Il se joint par la suite à l'INO à titre de technologue. Il participe alors à toutes les étapes de la fabrication des produits, de la planification à l'inspection finale. Il forme le personnel en place et est responsable d'un parc d'équipement. Il se familiarise avec une variété d'équipements spécialisés et différents appareils de mesure. En 2009, il rejoint la Chaire industrielle du CRSNG en conception optique à l'Université Laval. Son expertise poussée en optique diffractive, lithographie, microgravure, microfabrication et caractérisation est mise à profit dans ses nouvelles fonctions. Il est également le technologue responsable du laboratoire d'assemblage et de caractérisation optique, ainsi que du laboratoire de fabrication de composantes optiques.

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Le biomimétisme est une philosophie de design qui oriente le développement de nouvelles technologies en s’inspirant des solutions qui sont développées naturellement par le vivant. Beaucoup des problèmes rencontrés en ingénierie sont similaire à ceux qu’il est possible de rencontrer dans la nature. Les solutions qui sont trouvées par l’évolution par la sélection naturelle sont souvent unique et s’éloignent de celles qui sont déjà répandue en ingénierie.

Dans le domaine de l’optique, il devient naturel de s’inspirer des différentes façon dont le monde du vivant s’est adapté pour utiliser la lumière qui l’entoure. Les yeux sont un exemple d’adaptation spécifique des espèces animales à leur façon d’interagir avec l’environnement. Le projet de recherche s’intéressera donc à ces solutions en appliquant celles-ci à des systèmes optiques pour la vision numérique. Plus particulièrement, nous nous concentrerons sur les problèmes en vision active, qui utilise les mouvements du système optique afin d’obtenir plus d’information sur la scène à analyser.

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La modalité d'imagerie sans lentille utilise la fonction de transfert de lumière complexe pour reconstruire les images enregistrées par une caméra standard (CMOS ou CCD). La lumière provenant de l'objet est modulée par un masque d'amplitude ou de phase devant la caméra. Bien que cette modalité soit connue, le type d'imageur n'a pas été étudié ou optimisé à l'aide d'un logiciel de conception de lentilles. Nous proposons de développer une nouvelle méthode pour optimiser l'imageur sans lentille en se basant sur la pratique de la conception de lentilles.

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Pour un système optique classique, il est possible de contrôler le front d’onde en accumulant judicieusement le déphasage dû à la propagation dans chacunes de composantes réfractives et diffractives. Dernièrement, un nouvel engouement est porté aux métasurfaces parce qu’elles permettent un contrôle de la phase, de l'amplitude et de la polarisation sur une distance de quelques microns en exploitant les propriétés aux frontières des petites structures formant celle-ci par exemple. Leur utilisation reste marginale en raison de la difficulté de modéliser les propriétés optiques attendues de ces surfaces. De longues simulations numériques sont nécessaires même pour un cas simple: un réseau de nanofins. Dans le contexte du design optique, cette situation est problématique puisqu’elle limite grandement la capacité du designeur à déterminer une combinaison optimale de composantes optiques pour une application donnée.

Ce projet vise donc à proposer un modèle analytique ou semi-analytique permettant de décrire l’effet d’une métasurface simple sur un front d’onde incident donné. Les propriétés optiques observées seront reliées à un traitement des aberrations traditionnel pour que ce type de surface devienne intéressante du point de vue d’un designeur optique. Le traitement des autres types de métasurfaces passera par une généralisation du formalisme présenté. Enfin, les propriétés uniques de ces surfaces optiques pourront être appliquées pour de nouvelles applications.

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L’imagerie polarimétrique permet d’acquérir davantage d’information sur la scène observée par rapport à l’imagerie classique en intensité. Par exemple, il est possible de discriminer les objets faits par l’Homme des objets naturels par l’état de polarisation de la lumière qu’ils réfléchissent. L’identification des matériaux et l’orientation des objets dans une scène est également possible avec ce type d’imagerie. Traditionnellement, cette méthode d’imagerie se fait par la prise de 4 images avec un polariseur dont son axe de transmission est tourné de 45° à chaque fois. Par contre, cette méthode d’imagerie est très sensible aux fluctuations de l’intensité lumineuse dans le temps et au bruit dans le signal. Pour contrer ces faiblesses, il est nécessaire d’utiliser des technologies permettant de capturer l’information polarimétrique en une seule image et qui augmentent le SNR (ratio signal-sur-bruit) dans les environnements peu lumineux. Le projet consiste donc à développer un système optique permettant l’acquisition d’images en polarisation par le moyen d’une grille de micro-polariseurs placée devant une caméra EMCCD (Electron multiplying charged-coupled device) permettant le comptage de photon.

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Les métasurfaces sont des structures prometteuses en raison de leur capacité à moduler la phase, l’amplitude et la polarisation, permettant ainsi un contrôle quasi arbitraire du front d’onde, tout en présentant des dimensions de l’ordre de quelques microns. Cependant, leur utilisation reste très spécifique en raison de la difficulté à modéliser précisément leurs propriétés optiques. De nombreuses méthodes de simulation numérique existent déjà, mais elles requièrent une puissance de calcul élevée ou des temps de traitement longs, ce qui complique leur exploitation et rend leur intégration dans des logiciels de conception optique classiques, ainsi que l’utilisation d’algorithmes d’optimisation, particulièrement difficile.Ce projet vise à exploiter un réseau de neurones entraîné sur un modèle semi-analytique afin de prédire le gradient de phase en sortie d’une métasurface, puis à l’implémenter dans un logiciel de conception optique. L’objectif est de permettre l’utilisation complète de ce logiciel pour la conception et l’optimisation de systèmes intégrant des métasurfaces.

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Les écrans transparents visent à superposer de l’information visuelle tout en préservant la visibilité de l’environnement réel, une capacité clé pour des applications en réalité augmentée, en imagerie médicale et en affichage interactif. Ce projet de doctorat explore une approche d’affichage transparent reposant sur la photoluminescence de points quantiques colloïdaux intégrés dans une matrice de polymère transparente. Grâce à leur émission spectrale ajustable et à leur forte efficacité lumineuse, les points quantiques permettent un contrôle précis des couleurs RGB tout en maintenant une haute transparence optique. Excités optiquement par une illumination UV-bleue, ces matériaux offrent une alternative aux technologies actuelles, souvent limitées par des architectures complexes ou des coûts de fabrication élevés. Ce travail contribue au développement de nouvelles solutions d’affichage transparent et vise à mieux comprendre les performances optiques de ceux-ci.

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Ce projet s'inscrit dans le domaine de l'optique adaptative, visant à corriger en temps réel les aberrations dans les systèmes d'imagerie. Un élément central de mon approche est l'utilisation d'un miroir en silicone déformable, sélectionné pour sa capacité à offrir des déformations précises en réponse à des stimuli externes. Cette décision découle de la flexibilité unique du silicone, lui permettant d'être déformé de manière contrôlée, ainsi que de sa sensibilité aux champs magnétiques, offrant un moyen de contrôle précis et non intrusif de la déformation du miroir.

Le contrôle de la déformation du miroir en silicone est réalisé grâce à un système de contrôle basé sur des champs magnétiques. Ce système permet d'ajuster la déformation du miroir en temps réel, en fonction des aberrations détectées dans le système d'imagerie. Cette capacité de contrôle précis et dynamique constitue un élément clé de mon approche, permettant au miroir de compenser efficacement les aberrations et de produire des images nettes et de haute qualité.

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Les caméras panoramiques, équipées d'objectifs grand angle, offrent une vue à 360 degrés de l'environnement. Elles trouvent des applications dans divers domaines tels que la sécurité domestique, la sécurité automobile, la surveillance des lieux publics et les procédures médicales. Cependant, l'augmentation du champ de vision des objectifs panoramiques entraîne souvent une distorsion importante, ce qui entrave l'identification des objets, comme la reconnaissance faciale. Notre projet propose d'intégrer dans les caméras panoramiques des lentilles à cristaux liquides à indice de gradient accordables électriquement, connues sous le nom de lentilles Foveal. Ces lentilles peuvent ajuster localement le zoom de l'image et corriger la distorsion sans nécessiter de mouvements mécaniques et permettre le suivi d'objets grâce à des ajustements électriques. Les lentilles à cristaux liquides accordables électriquement (TLCL) sont étudiées depuis des décennies, offrant des avantages tels que la simplicité de fabrication, la mise au point de l'image, la correction des aberrations, la stabilisation de l'image, etc. Il est important de noter que les lentilles à cristaux liquides fonctionnent sans composants mécaniques. Les lentilles Foveal, basées sur des électrodes linéaires en serpentin et dépourvues de couche semi-conductrice, simplifient la fabrication et présentent des performances stables à différentes températures. Elles fonctionnent à des tensions (0-5,5 V) et à des fréquences (20-120 Hz) faibles et consomment peu d'énergie (quelques 𝜇W). Ce dispositif innovant permet de créer des lentilles avec des diamètres ajustables dans différentes régions de l'ouverture tout en maintenant une forme de retard de phase sphérique avec une faible erreur de front d'onde (<0,2𝜇m) pour des niveaux de tension spécifiques.

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Le domaine de la physique médicale est constamment à la poursuite de contrôles de qualité (CQ) plus rapide et plus précis. Non seulement l’amélioration de ces CQ permet de traiter davantage de patients, elle permet avant tout de s’assurer que les traitements prescrits sont sécuritaires et efficaces pour les besoins de chaque patient. Ainsi, avec les pratiques plus récentes d’administration de dose en radiothérapie externe, par exemple les IMRT (Intensity modulated radiation therapy) et les VMAT (volumetric modulated arc therapy), il devient crucial de développer de bons protocoles pour la dosimétrie 3D en clinique. C’est pourquoi mon projet de recherche porte sur la dosimétrie 3D par reconstruction tomographique d’un volume scintillant, qui est un volume qui, lorsqu’irradié, produit de la lumière proportionnellement à la dose déposée. L’idée est donc d’irradier un volume scintillant avec l’accélérateur linéaire sur laquelle un CQ doit être effectué et de comparer le plan de traitement avec la dose réellement déposée dans le volume pour voir s’il y a une différence entre les deux. Des travaux ont déjà été effectués sur le sujet (Rilling et al., 2019, 2020), mais, dans le cadre de mon projet, des caméras CCD vont être utilisées à la place des caméras plénoptiques utilisées précédemment, ce qui permet d’obtenir une meilleure résolution spatiale et de diminuer significativement les coûts. Cependant, les caméras CCD ne nous offrent pas l’information angulaire que les caméras plénoptiques nous fournissent. On comprend donc l’importance d’un des volets principaux du projet qui consiste à développer un système optique permettant de collecter suffisamment de lumière produite dans le volume. Ainsi, ce système optique permettra d’entrainer un modèle d’apprentissage profond pour la reconstruction tomographique en simulant une grande quantité de données de mesures de dose. Un ajustement fin de ce modèle sera ensuite effectué avec des données expérimentales prises avec un accélérateur linéaire pour qu’ultimement le modèle puisse être utilisé pour reconstruire des doses en 3D dans un contexte de clinique. Au terme de ce projet, nous espérons que le modèle de reconstruction pourra être utilisé pour les CQ en radiothérapie externe, ce qui permettrait une évaluation plus juste et plus rapide des traitements de radiothérapie que ce qui est présentement possible de faire avec les outils de mesures actuels.

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Les méthodes utilisées pour mesurer les propriétés de la neige sont actuellement lentes et demandent plusieurs manipulations ce qui ne permet pas de mesurer ces propriétés tout au long de l’année. Mon projet de maîtrise porte sur le développement d’un appareil mesurant automatiquement les propriétés optiques de la neige. Comme la neige est composée de glace et d’air, deux matériaux transparents, il est possible d’utiliser des méthodes optiques pour la caractériser. Les propriétés optiques de la neige sont la densité et la teneur en impuretés de celle-ci ainsi que la surface spécifique, le paramètre d’amplification de l’absorption et la fonction de phase des grains qui la compose. Toutes ces propriétés influencent le parcours des photons dans le milieu hautement diffusant qu’est la neige. Cet appareil sera constitué d’une diode laser modulée en intensité et de photodétecteurs. L’objectif est donc d’observer le transfert radiatif dans la neige afin d’en faire l’inversion pour retrouver les propriétés de la neige. Les études précédentes sur l’albédo et la transmittance de la neige démontrent qu’il est impossible d’isoler toutes les propriétés de la neige en utilisant uniquement ses deux propriétés optiques apparentes de la couverture de neige. Il est ainsi nécessaire de développer une autre méthode de mesure permettant de retrouver ces propriétés optiques de la neige. La principale innovation de ce projet est l’ajout d’une dimension temporelle qui permet d’obtenir davantage d’informations permettant de faire l’inversion sur les propriétés de la neige. Puisque la lumière voyage plus lentement dans la glace que dans l’air, il est attendu que la réponse temporelle du milieu varie avec les différentes propriétés optiques de la neige. Le projet est actuellement en phase exploratoire. Afin d’avoir le contrôle sur les propriétés optiques de la neige, des grains de forme variés sont importés dans un logiciel de tracé de rayons qui permet de simuler le parcours de la lumière dans n’importe quel milieu et qui permet, par son réalisme de retrouver le temps de propagation d’un rayon contrairement aux modèles de transferts radiatifs habituellement utilisés. À l’aide de nombreuses simulations pour différents paramètres, il sera possible de construire une base de données de temps de parcours et il suffira ensuite d’interpoler les résultats obtenus sur le terrain avec les données simulées.

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Le développement d'un système d'imagerie pour le suivi des microalgues de glace est un projet de recherche dont le but est d'étudier les mécanismes de colonisation de la glace de mer par des microalgues. Pour ce faire, une cellule de Hele-Shaw quasi-2D sera utilisée pour observer et analyser la formation des canaux de saumure à l'aide de méthodes de Schlieren. Des études antérieures ont d'ailleurs permis de valider cette approche pour imager les canaux de saumure. La cellule de Hele-Shaw est idéale pour l'imagerie de la glace de mer, puisqu'il s'agit en réalité d'une cavité mince de 3 mm d'épaisseur délimitée par des plaques de plexiglas, dans laquelle de la glace de mer peut se former dans un environnement contrôlé. Pour observer efficacement les microalgues lors du processus de croissance et de formation de la glace de mer, un système d'imagerie in vivo par fluorescence sera conçu conjointement au système d'imagerie par méthode de Schlieren. Puisque les organismes observés sont photosynthétiques, une lumière d'excitation peut être utilisée pour permettre le phénomène de fluorescence de la chlorophylle. La lumière réémise par les microalgues sera utilisée pour suivre plus facilement leur mobilité lors de la production artificielle de la glace de mer dans la cellule Hele-Shaw. À terme, ce projet permettra de comprendre comment la vie arrive à coloniser la glace de mer et à s'adapter aux changements de phase drastiques imposés par la formation de ce milieu. L'élucidation des mécanismes impliqués pourrait à son tour contribuer à mieux appréhender l'évolution de la vie sur Terre durant les grandes glaciations, et l'éventuelle occurrence de microorganismes dans la banquise d'autres planètes (ex. Europa et Enceladus).

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La microscopie par holographie numérique a émergé il y a une vingtaine d’année et est aujourd’hui utilisée pour étudier de manière tri-dimensionnel des échantillons couvrant de nombreux domaine allant de la micro-électronique à l’analyse cellulaire. Toutefois, cette technique est très sensible aux aberrations optiques, ces déformations de l’image causées par les systèmes d’imagerie et qu’il est nécessaire de maitriser au maximum pour obtenir des images de qualité. Parallèlement, des traitements numériques ont été développées afin de corriger une partie de ces aberrations.

Le présent projet consiste donc à vérifier à quel point ces méthodes de correction des aberrations sont efficaces. Cette connaissance permettra aux concepteurs optiques d’élargir leurs critères lors de l'élaboration de ce genre de microscope, ce qui permettra de les rendre plus compact, moins onéreux et plus performants.

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La caractérisation des turbulences atmosphériques à 40 kilomètres est un projet novateur qui s'appuie sur le système HiCIBaS (High Contrast Imaging Balloon System). HiCIBaS est un projet de télescope embarqué à bord d'un ballon soutenu par le programme FAST de l'Agence spatiale canadienne (CSA). Ce financement offre une opportunité précieuse pour former du personnel hautement qualifié en soutenant des projets impliquant des étudiants et de jeunes chercheurs. De plus, l'équipe bénéficie des installations et du personnel du programme STRATOS de la CSA, qui permet aux projets académiques et industriels d'effectuer des expériences scientifiques à des altitudes stratosphériques à l'aide de vols en ballon. Cela offre aux petites équipes la possibilité de tester de nouveaux équipements et des expériences novatrices dans des conditions proches de l'espace. Ce projet est joint à la phase 2 du projet HiCIBaS. Cette phase du projet offre à l'équipe l'occasion de:
1.Développer et tester un système d'optique adaptative à une altitude de 36 à 40 km.
2.Mesurer et recueillir des données dans différentes conditions atmosphériques.
3.Acquérir des connaissances sur la dynamique atmosphérique à haute altitude.
4.Tester des systèmes optiques et des technologies canadiennes dans des conditions similaires à l'espace.
Ce projet vise à améliorer notre compréhension des turbulences atmosphériques à une altitude de 40 kilomètres, ce qui pourrait avoir des applications importantes dans des domaines tels que l'astronomie et les communications satellitaires. Les données collectées permettront d'optimiser les systèmes optiques et de contribuer à l'avancement des technologies spatiales canadiennes.

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Ces dernières années, un intérêt grandissant de la recherche dans le domaine de l’imagerie 3D a entraîné d’importantes avancées technologiques dans ce secteur. Leurs applications sont très variées et s’inscrivent dans le domaine médical, de la défense ou du divertissement, par exemple. Ce projet de recherche, par une approche expérimentale appuyée par la conception optique permettra de fournir, d’une façon innovante, une évaluation des performances optiques de différents systèmes d’imagerie 3D pour la vision humaine. Dans cette optique, deux projets expérimentaux seront alors abordés selon la méthode suivante. Dans un premier temps, le but sera de développer un dispositif expérimental capable de générer et de projeter des images 3D. Dans un deuxième temps, l’objectif sera de fournir une méthode efficace d’évaluation de ses performances permettant une analyse quantitative des mesures. Dans un troisième temps, nous chercherons à optimiser ces performances.

Le premier projet expérimental portera sur les écrans 3D autostéréoscopiques basés sur le principe de l’imagerie intégrale, qui permettent de former des images 3D adaptées à la vision humaine sans utilisation d’outils complémentaires. L’imagerie intégrale utilise une matrice de microlentilles réfractives. Notre finalité sera de la remplacer par une matrice de méta-surfaces afin de pouvoir implémenter ce principe d’imagerie sur des appareils mobiles tels que des cellulaires ou des tablettes. Le second projet expérimental portera sur la projection volumétrique basée sur l’absorption à deux photons dans une matrice cubique contenant des points quantiques. Un balayage laser tridimensionnel dans cette matrice permettra d’exciter ces points quantiques et de créer une illumination locale dans le volume (appelée voxel). Ces deux aspects du projet de recherche ont une forte composante expérimentale et nécessitent une phase de conception, d’analyse et de caractérisation afin d’optimiser les performances optiques.

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L’augmentation rapide de la population de débris spatiaux rend l’environnement orbital de plus en plus dangereux pour les satellites opérationnels et les missions futures. Les objets de petite taille sont très nombreux et sont extrêmement difficiles à détecter en raison de leur faible luminosité et de leur mouvement rapide dans le champ de vue des capteurs. Les limites du Space Situational Awareness (SSA) proviennent autant de contraintes instrumentales que de perturbations observationnelles comme l’atmosphère et la pollution lumineuse des villes voisines.

Ce projet vise donc à développer une simulation réaliste d’imagerie de débris spatiaux intégrant la mécanique orbitale et la photométrie des détecteurs. Cette simulation vise à modéliser une caméra EMCCD, une technologie récente et innovante pour les observations dans les environnements à très faible luminosité. Elle permet de générer des images synthétiques fidèles aux détecteurs et aux conditions d’observations en prenant en compte les sources de bruits, la PSF, la géométrie Soleil-Objet-Observateur et les limites instrumentales. La simulation constitue aussi un outil clé pour la comparaison des performances de différents types de capteurs dans les mêmes environnements.

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Les raies d’émission provenant des régions HII sont de très bon indicatif dans la détermination d’abondance chimique dans les galaxies afin de comprendre leur évolution. Ces régions de gaz ionisés par de jeunes étoiles chaudes permettent aussi l’identification processus physique telle que les chocs et la photo-ionisation dans le milieu interstellaire. Par contre, il y a de très grandes incertitudes associées à la détermination des abondances chimiques due à notre compréhension incomplète de ces régions ionisées. Ces régions sont fortement complexes et avec les interactions que le gaz subit avec son environnement crée une cinématique complexe. La turbulence devient donc un acteur important. De plus selon la méthode de calcul pour déterminer ces abondances, les résultats ne sont pas équivalents. Ce problème est vieux de plus de 70 ans et se nomme le problème de divergence d’abondance. Plusieurs raisons et hypothèses sont amenées afin d’expliquer ces résultats : fluctuations de température, inhomogénéités chimiques ou encore de densité. Aussi, la majorité des observations présentes dans la littérature proviennent de spectroscopie classique qui pourrait faire partie du problème dû à l’unidimensionnalité de la méthode d’observation.

Ce projet vise donc de faire l’analyse thermodynamique de régions HII à l’aide de cartes bidimensionnelles diagnostiques de paramètres physiques telles que la densité et température électronique à petite échelle afin de quantifier les potentielles fluctuations de ces paramètres. Des analyses Monte-Carlo seront implémentées pour obtenir une précision sur ces caractéristiques physiques des nébuleuses. Le tout sera possible à l’aide des grandes résolutions spectrales et spatiales de l’instrument SITELLE (Spectromètre Imageur à Transformée de Fourier pour l’Étude en Long et en Large des raies d’Émission) installé au TCFH afin d’obtenir ces cartes.

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L’Institut Dunlap dirige le développement d’un spectrographe infrarouge pour l’observatoire Gemini, le Gemini Infrared Multi-Object Spectrograph ou GIRMOS. GIRMOS est un spectrographe à champ intégral multi-objets alimenté par optique adaptative et doté d’une capacité d’imagerie parallèle. Il est conçu pour produire des images du ciel à haute résolution angulaire et à haute sensibilité dans l’infrarouge. Sous la supervision du professeur Simon Thibault, nous avons comme objectif de fabriquer, d’assembler et de tester l’unité du slicer imageur pour GIRMOS, y compris le slicer, le réseau de miroirs pupilles et le réseau de miroirs champ. Au cours du processus de fabrication, l’optimisation se fera en fonction des tolérances requises, telles que l’état de surface, la précision des profils et les tolérances dimensionnelles. Pour ce faire, la machine de tournage au diamant ultra-précise sera utilisée pour fabriquer ces éléments optiques, suivie par l’équipement de métrologie et de caractérisation de l’AOFI. Le projet est financé par la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI) et est mené en collaboration avec l’Université de Toronto.

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Conception d'un téléscope spatial à miroirs déployables ultra-légers pour l'observation de débris spatiaux.

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