Un capteur de gaz tout optique

Un détecteur CO2 tout optique, basé sur la mesure de l’absorption de la lumière infrarouge par les molécules de CO2, a été développé et breveté par une équipe du CEA Iramis.

La conversion en fréquence du signal d’absorption permet de déporter la mesure, tout en restant insensible aux perturbations électromagnétiques.

Une fibre en chalcogénures (Ga5Ge20Sb10S65), dopée par des ions de terre rare (dysprosium Dy3+) et pompée par une diode laser fibrée, fournit un signal dans l’infrarouge moyen, autour de 4,35 µm. Celui-ci traverse la cellule à analyser où il est absorbé aux énergies de vibration des molécules.

Le signal sortant est ensuite converti en fréquence à 800 nm, puis acheminé dans une fibre optique commerciale avant d’être mesuré. Des tests sur le terrain ont démontré les performances du capteur, en particulier sa sensibilité.

Ces travaux résultent d’une collaboration entre des chercheurs du Cimap/Iramis et de l’Institut des sciences chimiques de Rennes.

Références

"Mid-IR optical sensor for CO2 detection based on fluorescence absorbance of Dy3+:Ga5Ge20Sb10S65 fibers”, F. Starecki, F. Charpentier, J. L. Doualan, L. Quetel, K.Michel, R. Chahal, J. Troles, B. Bureau, A. Braud, P. Camy, V. Nazabal, Sensors and Actuators B: Chemical, 207 (2015) 518.


“Wavelength conversion in Er3+ doped chalcogenide fibers for optical gas sensors”, A.L. Pelé, A. Braud, J.-L. Doualan, R. Chahal, V. Nazabal, C. Boussard-Plédel, B. Bureau, R. Moncorgé, P. Camy, Optics Express, 23 (2015) 4163.

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