Article paru en novembre 2005surveillance par fibre optique
Les réseaux de bragg donnent leur pleine mesure
Surveiller en temps réel l'interface caténaire/pantographe d'un TGV lancé à 300 km/h, en multivoies et à 500 Hz : le CEA LIST l'a fait avec un système de mesure optique à réseaux de Bragg. Un nouveau champ d'applications s'ouvre pour cette technologie exploitée jusqu'ici en surveillance "statique".
Une rame de TGV Duplex flambant neuve, 5 000 km parcourus entre Paris et Vendôme, des vitesses choisies à la carte jusqu'à 300 km/h : les chercheurs du CEA LIST en collaboration avec l'AEF (1) ont disposé de moyens exceptionnels pour les essais de leur nouveau système de mesure optique à réseaux de Bragg ! "Pour le consortium du projet européen SMITS(2), il était essentiel d'évaluer en conditions réelles notre dispositif de surveillance du pantographe" explique Pierre Ferdinand, du LIST. Et le jeu en valait la chandelle puisque les résultats sont intéressants, tant pour les mesures de température que pour celles des variations de la force de contact appliquée à la ligne caténaire.
Grâce aux fibres optiques à réseaux de Bragg noyées dans la tête du pantographe, l'équipe d'essais disposait de 32 points de mesure. La résolution spectrale du système, meilleure que le picomètre, a permis d'évaluer les variations de la force de contact à quelques newtons près, l'ensemble travaillant à 500 Hz, soit une mesure par 500ème de seconde.
L'intérêt ? A 300 km/h, un TGV parcourt chaque 500ème de seconde un peu moins de 17 cm ; en cas de détection d'un défaut sur la ligne, le couplage avec un GPS permet de localiser le secteur correspondant.
Cette performance technique pourrait annoncer une percée des réseaux de Bragg dans le domaine ferroviaire. Laurent Maurin responsable du projet au LIST insiste également sur les performances intrinsèques de la surveillance par fibre optique : "Avec ce système, nous pouvons désormais suivre, par exemple, des températures avec une résolution proche du 1/100e de degré Celsius". Il rappelle aussi que les composants optiques et cartes d'acquisition, toujours moins chers et plus performants, renvoient peu à peu aux oubliettes l'image de cherté associée à l'optique : "Chimie, pétrochimie, génie civil, structures en matériaux composites sont autant de domaines où les réseaux de Bragg tiendront une place croissante".
(1) Agence d'Essai Ferroviaire de la SNCF
(2) piloté par Siemens (D), et dont le consortium regroupe : la SNCF (F) et BLS (CH) deux opérateurs ferroviaires, l'IPHT (D) un institut de recherches, Morganite (UK) fabricant des patins de carbone, en plus du CEA LIST.
