NSERC Light Materials Interaction/ Laserax/Coractive/TeraXion/TLCL Industrial Research Chair on femtosecond photo-inscribed photonic components and devices II

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The main objective of the proposed Phase II of the IRC on femtosecond photo-inscribed photonic components and devices pertains to the generation and transmission of photons within the mid-infrared spectral region. The IRC is actually building from the major developments in the field of photo-inscribed photonic components (such as FBGs and 3-D glass directional couplers) enabled by the advent of high-performance femtosecond laser sources. In turn, photonic components like FBGs are key elements for the development of devices like monolithic fiber lasers which have become, along with laser diodes, the most convenient and efficient sources of coherent radiation. High intensity pulses also resulted in a new category of laser-matter interactions leading to a full range of industrial processes like cutting, cleaving or welding of materials or combination of materials including dielectrics (glass and crystals), along with semiconductors and metals. Accordingly, the Chair's scientific program will rely on two main thrusts, i.e. I: Mid-IR Fiber Sources and Applications; II: Advanced Laser Processes and their Applications. A significant outcome is expected to result from IRC research activities, from basic knowledge on mid-IR fiber lasers or laser-matter interaction, to more applied technologies and expertise like the ablation of biological tissues or the detection of greenhouse gases. The IRC partners will all benefit from this outcome in various ways. For instance, a compact and rugged fiber based pulsed source of radiation at 2.94 microns operated in the kHz regime with pulse energies approaching the mJ level will allow LMI to address new market opportunities in the biomedical domain. In the same manner, the development of femtosecond mid-IR fiber lasers will allow both Laserax and TLCL to have access to new laser processes to address various challenges related to polymer processing. As for Teraxion and Coractive they will both benefit from the development of various mid-IR components (e.g. FBGs, high power Mid-IR transmitting components), for light processing as well as light transmitting purposes, to address new markets in the fields of optical sensors, spectroscopy and defense & security. L'objectif principal de la Phase II de la Chaire portera sur la génération et la transmission de photons dans le domaine spectral de l'infrarouge moyen. La Chaire s'appuiera sur les développements majeurs rendus possibles par de nouvelles sources laser femtoseconde qui ont ouvert la voie à des progrès importants pour la mise au point de composants photoniques photo-inscrits (comme les réseaux de Bragg et les coupleurs directionnels 3-D en verre). En effet, les composants photoniques comme les réseaux de Bragg sont des éléments essentiels au développement de dispositifs comme les lasers à fibre monolithiques. Les impulsions de haute intensité ont donné lieu à une nouvelle catégorie d'interactions laser-matière qui ont conduit au développement d'une gamme complète de procédés industriels, comme la découpe, le clivage ou la soudure de matériaux ou d'une combinaison de matériaux y compris les diélectriques (verre et cristaux), les semiconducteurs et les métaux. Par conséquent, le programme scientifique de la chaire reposera sur deux axes principaux : I : les sources fibrées pour l'infrarouge moyen et leurs applications; II : les procédés laser de pointe et leurs applications. Ses activités de recherche devraient mener à des résultats probants, allant des connaissances fondamentales sur les lasers à fibre pour l'infrarouge moyen ou sur les interactions laser-matière, jusqu'aux technologies et expertises plus appliquées pour l'ablation de tissus biologiques et la détection de gaz à effet de serre. Les partenaires de la CRI profiteront des résultats de diverses façons. Par exemple, LMI pourra s'attaquer à de nouveaux marchés dans l'industrie biomédicale grâce aux sources impulsionnelles de 2,94 microns, robustes et c