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12 mai 2005

   

Université Laval

Zoom, zoom, zoom!

Deux chercheurs du COPL mettent au point une lentille révolutionnaire

par Jean Hamann

L'expression "en forme de lentille" pourrait un jour perdre son sens premier, si les travaux entrepris par deux physiciens de l'Université atteignent leur but. En effet, dans le cadre des recherches qu'ils mènent au Centre d'optique, photonique et laser (COPL), Vladimir Presnyakov et Tigran Galstian ont mis au point une lentille plate - d'une épaisseur cinq fois plus petite qu'une feuille de papier - dotée d'un zoom sans pièces mobiles. "Il y a plusieurs applications possibles pour une telle lentille, mais on pense d'abord aux appareils photo intégrés aux téléphones cellulaires, affirme Tigran Galstian. Notre lentille à zoom optoélectrique serait de bien meilleure qualité que les zooms numériques dont sont présentement équipés ces téléphones."

Dans la dernière édition du Journal of Applied Physics, les deux chercheurs décrivent comment ils s'y sont pris pour fabriquer cet instrument optique qui fait à peine 10 microns d'épaisseur. Cette lentille est obtenue en ajoutant une faible quantité de monomères photosensibles à une cellule contenant des cristaux liquides. Lorsque ces monomères sont exposés à un faisceau laser, ils forment un réseau de polymères stable dont la densité à l'intérieur de la cellule varie en fonction de l'intensité de l'exposition à la lumière. "Le réseau est comme une toile d'araignée qui est plus dense au centre qu'en périphérie de la cellule", explique Tigran Galstian.

La configuration de ce réseau de polymères influence à son tour l'alignement des cristaux liquides lorsqu'on applique une faible tension électrique à la cellule, poursuit le professeur du Département de physique, de génie physique et d'optique. "Les cristaux situés en périphérie sont plus mobiles que ceux du centre de sorte que le réalignement des cristaux n'est pas uniforme partout. Lorsque la lumière traverse la cellule, celle-ci se comporte alors comme une lentille."

La "courbure" de cette lentille plate - et conséquemment son foyer - peut être modifiée en changeant l'intensité et la fréquence de la tension électrique appliquée sur la cellule. Ainsi, les chercheurs du COPL sont parvenus à faire passer la distance focale de la lentille de 1,6 à 8 mètres en quelques millisecondes en augmentant le voltage de 1,5 à 4,5 volts. "La réponse est très rapide et tout se fait sans pièces mobiles et sans mouvements mécaniques", souligne Tigran Galstian. Le foyer de cette lentille plate peut varier de 60 centimètres à l'infini.

Les deux chercheurs travaillent depuis trois ans à la mise au point de cette technologie. L'année dernière, ils ont déposé, avec leurs collaborateurs Karen Asatryan du COPL et Amir Tork de la firme Photintehc, une demande de brevet aux États-Unis pour leur technique de fabrication de lentille plate à zoom optoélectrique. Pourra-t-on bientôt voir des téléphones cellulaires dont l'appareil photo sera muni de telles lentilles? "Rien n'est encore gagné parce qu'il reste encore quelques problèmes à régler, admet le professeur Galstian. Mais ce ne sont pas des problèmes insolubles", ajoute-t-il aussitôt.