Optique Freeform à Safran Reosc – Veille technologique

Cet article porte sur l’optique freeform et s’appuie sur une conférence, interne au groupe Safran, dispensée par Roland Geyl le 16 février 2021. 

Expert émérite du réseau Safran, ex-professeur de calcul optique et ingénieur sup’opticien, Roland Geyl a animé la conférence sur les enjeux et applications de l’optique freeform en sa qualité de Business Developper pour le compte de Safran Reosc.

Safran Reosc est une filiale de Safran Electronics & Defense, spécialisée dans la production d’optiques de hautes performances principalement pour des applications spatiales, astronomiques et de défense.

Safran Reosc connaît une période de forte croissance, notamment grâce aux contrats remportés pour la production des miroirs de l’Extremly Large Telescope, un projet européen visant à construire le plus grand télescope au monde qui opérera au Chili d’ici 2024.

Dans ce qui suit, nous présenterons l’optique freeform, ses techniques, ses marchés et ses enjeux. En guise de conclusion, nous expliciterons en quoi ce sujet technique est une véritable source d’enseignement en matière d’intelligence économique.

Qu’est-ce que l’optique freeform ?

La fabrication freeform consiste à produire des surfaces optiques sophistiquées à partir de fonctions d’usinage basées sur des attentes précises en matière de diffusion de la lumière. Si les optiques traditionnelles disposent de surfaces planes sphériques ou asphériques, les optiques freeforms offrent une rupture avec ces optiques à formes conventionnelles en proposant des surfaces libres, modulables selon la diffusion de la lumière voulue. 

Il s’agit donc d’une technique d’usinage permettant de produire des pièces optiques ayant des géométries spécifiques permettant de répondre à des besoins ad hoc.

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Le verre progressif, inventé par l’entreprise française Essilor et son ingénieur Bernard Maitenenaz utilisent la technologie freeform. Il en est de même des zooms pour smartphone ou encore le Polaroid.

Cette technologie est finalement assez répandue, mais à des degrés divers de complexité de la surface optique.

Quelles techniques industrielles pour l’optique freeform ?

Plusieurs techniques sont utilisées pour produire des optiques freeforms.

De façon non exhaustive, il existe principalement quatre techniques d’usinage :

  • –  L’usinage diamant consistant à sculpter le matériau à l’aide d’une machine disposant d’une lame très fine en diamant.
  • –  Le polissage robotisé qui  convient pour la production de grandes pièces plutôt uniformes
  • –  Le moulage consistant à injecter un polymère ou à faire chauffer du verre à très haute température dans un moule. Cette technique est appropriée pour de petites pièces comme des lentilles pour caméras de smartphones.
  • –  L’impression 3D optique qui fonctionne de la même façon qu’une impression 3D classique, mais le matériau imprimé est un polymère ayant des propriétés optiques.

Quels marchés et applications ?

L’optique freeform se trouve dans la lithographie optique ou photolithographie pour la production de semi-conducteurs et de composants micro-électroniques.

La maîtrise de cette technologie représente un véritable enjeu pour les entreprises européennes qui ont une très forte dépendance aux marchés américains et asiatiques pour se fournir en semi-conducteurs.

La maîtrise de la lithographie via l’optique freeform pourrait augmenter l’importance des entreprises européennes dans la chaîne de valeur de la production de semi-conducteurs.

Par ailleurs, l’optique freeform est utilisée dans la production d’éclairages LED, pour améliorer la diffusion de la lumière ou encore dans l’industrie automobile.

L’optique freeform est au cœur de la recherche et du développement menés par des entreprises telles que Microsoft, Vuzix ou North qui souhaitent produire des lunettes de réalité augmentée.

En matière d’optique à utilisation spatiale, Safran Reosc a par exemple produit, en s’appuyant sur la technologie freeform, les miroirs hors-d’axe du télescope d’observation MicroCarb commandé par le CNES. Safran Reosc produit actuellement les miroirs freeform du satellite LSTM (Land Suface Temperature) commandé par Airbus Defence & Space dans le cadre du programme Copernicus de l’Agence Spatiale Européenne (ESA).

Quels enjeux pour l’industrie optique spatiale ?

Pour un télescope monté dans un satellite, l’optique freeform va permettre des gains en performances.

Meilleure performance optique d’une part, avec une résolution plus fine par pixel, mais également des gains en compacité de la charge utile.

En effet, pour une même qualité d’observation, les optiques freeforms permettent de concevoir un télescope de masse plus réduite, ce qui amoindrit le coût de lancement/ de mise en orbite d’un satellite.

Qu’en conclure au travers du spectre de l’Intelligence Économique ?

Ce sujet technique est une véritable source d’enseignement en matière d’intelligence économique.

En effet, la démarche de veille de Roland Geyl sur l’optique freeform permet de collecter les informations nécessaires à l’anticipation des évolutions technologiques dans l’industrie optique pour Safran Reosc.

Cette conférence interne au groupe Safran fut aussi l’occasion de diffuser l’information aux ingénieurs et membres des différentes fonctions support la tendance que prennent les marchés de l’optique.

Ainsi, bien qu’étant une entreprise à la pointe de son domaine d’activité, Safran Reosc mène par l’intermédiaire de Roland Geyl une veille technologique et stratégique permettant de connaître les évolutions du marché de l’optique dans sa globalité.

Même si certaines des techniques et applications évoquées semblent être lointaines du cœur d’activité de Safran Reosc, cette démarche permet d’être au fait des nouvelles tendances de l’industrie optique et sert à la collecte d’informations techniques et commerciales qui permettront d’aiguiser la prise de décision stratégique.

Enfin, Roland Geyl plaide pour le développement de la technologie Freeform via son association The FO-RS Association (Freeform Optics – Recherche et Solution). 

 

Pour aller plus loin sur le sujet de l’optique freeform.

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