L’union fait la force. Cette devise, les acteurs académiques et industriels de l’optique et de la photonique en région Provence-Alpes-Côte-d’Azur (Paca) l’ont comprise depuis longtemps. Et n’ont pas attendu le décret fondateur des pôles de compétitivité pour travailler ensemble. Dès 2000, ils créent l’association Pôle optique et photonique Sud (Popsud), qui porte aujourd’hui le pôle de compétitivité Optitec, mis sur les rails en 2003.
À l’origine du regroupement : un rapport d’experts indépendants en photonique, publié en 2000. Il indique que les technologies fondées sur les sciences de la lumière pourraient constituer un centre de gravité pour les laboratoires, les PME et les grandes entreprises du quart sud-est de la France. Comme l’explique Jacques Boulesteix, du Laboratoire d’astrophysique de Marseille (LAM) ¹ et président d’Optitec, « dans le domaine de l’optique, la recherche académique s’appuie beaucoup sur une recherche et développement (R&D) en entreprise. C’est le cas pour les grands télescopes ou les satellites d’observation. Les liens entre laboratoires et industriels sont donc anciens. Par ailleurs, à partir de 1999, la photonique a commencé à se développer à très grande vitesse, avec une croissance mondiale à deux chiffres. Or les petites entreprises innovantes avaient du mal à capter cette croissance sur des créneaux de marché très étroits. Ainsi, le contexte était très favorable pour des stratégies de regroupement ».
Gilbert Dahan, président-directeur général de l’entreprise Seso, spécialisée dans les composants optomécaniques et optoélectroniques, confirme : « Pour nous, industriels, il était capital que la région, qui dispose d’importants moyens scientifiques et industriels, accède à une bonne visibilité internationale. Par ailleurs, je considère que les ruptures technologiques ne sont possibles que grâce à une recherche fondamentale solide. Popsud, c’était donc la possibilité de renforcer et de formaliser les liens entre labos et entreprises. »
Signe particulier d’Optitec : une parité parfaite. Ainsi, neuf scientifiques et neuf industriels siègent au conseil d’administration. Par ailleurs, c’est l’un des seuls parmi les 71 pôles à être présidé par un chercheur issu du CNRS.

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© E. Perrin/CNRS Photothèque

Au Laboratoire d'astrophysique de Marseille, Jean-Gabriel Cuby présente un prototype de miroir développé pour le futur ELT européen (Extremely Large Telescope).

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Des équipements mutualisés
Première idée des membres de l’association : mutualiser des équipements mi-lourds entre laboratoires et entreprises. Situés dans des laboratoires académiques, ceux-ci seraient financés de l’extérieur et, par le biais de conventions, seraient accessibles à d’autres laboratoires et à des industriels. Ainsi, 61 projets d’équipements mutualisés ont été financés depuis la création de Popsud.Frédéric Zamkotsian, du LAM, fut l’un des premiers à répondre, en 2000, à l’appel à projets lancé par Popsud, pour le développement d’une plateforme de caractérisation de composants optiques. Plus particulièrement des composants dits Moems (Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems). Ceux-ci peuvent être par exemple de minuscules miroirs de quelques millimètres de côté, destinés à l’optique adaptative, une technique permettant à l’astronomie de s’abstraire des turbulences de l’atmosphère. Ou bien des dispositifs permettant d’obturer automatiquement la lumière provenant de certains astres à l’entrée d’un télescope, afin de mesurer le spectre d’autres, voisins.
Comme le détaille le chercheur, « une fois usinés, souvent par des techniques proches de celles mises en œuvre en microélectronique, ces composants doivent être testés. Grâce au projet porté par Popsud, nous avons obtenu des financements auprès du département et de la région. Et nous disposons désormais pour ces tests de deux bancs de caractérisation uniques en Europe, permettant de mesurer des déformations ou des déplacements à l’échelle du nanomètre, y compris en environnement cryogénique². Un troisième est actuellement en construction. » Dans le cadre de la mutualisation des moyens, ces installations servent pour des questions de recherche fondamentale, mais aussi pour tester des matériaux industriels en provenance de grands groupes tel Thales-Alenia Space, ou des PME.
Cette première phase de renforcement des réseaux locaux et de partage d’équipements a tout naturellement conduit à l’élaboration de projets communs dans le cadre du pôle de compétitivité. Pour Marc Ferrari, du LAM, « la mutualisation d’équipements a débouché sur des relations étroites entre labos et industriels. Désormais, chacun sait qui fait quoi, et ce qu’il peut demander à tel ou tel ».

Tous les domaines de l’optique
Marc Ferrari est d’ailleurs le porteur du projet Celtic (Centre Extremely Large Telescope et instrumentation complexe), regroupant le LAM, l’observatoire de la Côte-d’Azur, l’Onera et une demi-douzaine d’industriels de la région. Labellisé en 2006, il vise à constituer un centre de compétences dédié aux technologies entourant le développement de la future génération de télescopes géants, les ELT (Extra Large Telescopes), et de leur instrumentation. Ainsi l’organisation européenne pour la recherche en astronomie (Eso) envisage pour la prochaine décennie la mise au point d’un télescope de 42 mètres de diamètre, composé d’environ mille segments. « D’ici à deux, trois ans, nous espérons financer deux tiers des activités imaginées dans le cadre de Celtic, indique le chercheur. Ceci permettra de renforcer notre position de leader dans le domaine et de positionner les entreprises de la région. »
Autre exemple de projet labellisé par Optitec, le projet Festic, porté par l’Institut Fresnel ³, et qui implique des laboratoires et entreprises localisés en Paca, mais aussi dans d’autres régions françaises, preuve que le pôle a débordé les frontières administratives de sa région d’origine. « Festic vise à modifier et à optimiser les performances de filtres optiques grâce à l’emploi de lasers femtoseconde⁴ », explique Michel Lequime, à l’Institut Fresnel. En effet, ces composants, qui servent pour des applications à très haute performance, dans le spatial ou les télécommunications par exemple, exigent une fabrication de grande précision, celle-ci pouvant nécessiter quelques « retouches » de finition. Ou bien tout simplement une modification de caractéristiques par un micro-usinage de leur couche supérieure.
« Le projet est très amont, détaille le physicien. Il s’agira tout d’abord d’étudier l’interaction entre un laser femtoseconde et des matériaux massifs. Mais il faudra aussi optimiser les sources laser, puis étudier la nature de leurs interactions avec des matériaux constitués de couches de 200 nanomètres d’épaisseur. Nous devrons également développer des moyens de diagnostic pour mesurer d’infimes variations d’épaisseur et ce, avec une très haute résolution spatiale. Ce n’est qu’au terme de toutes ces activités préparatoires que nous validerons la méthode sur quelques composants prototypes. À terme, celle-ci pourra alors être mise en œuvre par l’entreprise Cilas, impliquée dans le programme. »
En tout, une soixantaine de projets innovants ont été labellisés par le pôle depuis la création de l’association Popsud en 2000. La moitié d’entre eux ont été financés. Environ deux tiers portent sur des systèmes complexes d’optique et d’imagerie. Le reste concerne des composants et matériaux nécessaires et encore inexistants.
Complètement transversal, le pôle Optitec développe des projets dans au moins huit secteurs industriels différents : l’espace ; l’énergie, notamment par la mise au point de technologies de diagnostic et de mesures optiques, dans le cadre du projet international Iter notamment, qui vise à l’étude de la fusion nucléaire comme source d’énergie potentielle ; la mer, pour l’éclairage et le traitement d’image sous-marins ; la santé, en particulier pour l’imagerie ; la microélectronique ; les télécoms ; et l’environnement avec des projets d’outils de télédétection et d’observation de la Terre.
Pour renforcer les coopérations industrielles et scientifiques, Optitec a dernièrement labellisé un projet de complexe de 3 300 m², baptisé Hôtel Technoptic, destiné à accueillir de jeunes entreprises de l’optique et de la photonique. Le site disposera également d’équipements mutualisés et d’une plate-forme de formation. Et en 2011, une grande cité de la photonique, Optopolis, pourrait voir le jour sur le technopôle de Château-Gombert.

Mathieu Grousson

>> Pour en savoir plus, www.popsud.org

Le pôle en chiffres © CCD Architecture Projet pour l'Observatoire astronomique de Marseille, à Château-Gombert. L’ambition du pôle de compétitivité Optitec : faire de la région Paca un territoire incontournable au niveau mondial dans les domaines de l’optique et de la photonique. Et elle ne manque pas d’atouts. Ce sont d’abord 20 % des activités françaises de R&D dans les secteurs concernés, ceux-ci surfant sur une croissance annuelle de 10 %. Ce sont aussi 10 500 emplois qualifiés, dont 3 900 de chercheurs/R&D parmi lesquels 1 500 dans des laboratoires d’envergure internationale, tels l’Institut Fresnel, le Laboratoire d’astrophysique de Marseille (LAM) ou le CEA. S’y ajoutent de grands groupes industriels comme Thales-Alenia Space et ST Microelectronics. Ou encore des PME et des start-up nées de l’essaimage des grandes sociétés régionales, telle Light Technologies, ou des laboratoires, telle Lumilog. Enfin, 10 universités et 5 écoles d’ingénieurs liées au domaine y forment chaque année environ 150 thésards et ingénieurs. Ainsi 97 entreprises, 28 laboratoires et 10 structures d’enseignement supérieur participent au pôle Optitec.