Mot de Ludvik Martinu, directeur du département de génie physique

Les cinquante années d’existence du programme de génie physique de l’École Polytechnique sont une aventure scientifique, marquée par l’émergence des nouvelles technologies. Mais c’est, avant tout, une aventure humaine, à laquelle ont pleinement contribué et continuent à le faire nos professeurs et nos chercheurs, nos étudiants, les membres de notre personnel, nos diplômés, sans oublier nos partenaires industriels. Nous pouvons être fiers du chemin parcouru!

Avec 180 étudiants au baccalauréat et plus de 100 aux études supérieures, 20 professeurs réguliers dont 12 engagés depuis les cinq dernières années, le Département de génie physique vit à ce jour la période la plus intense de son histoire. Il récolte les fruits de la mise à jour de son programme de baccalauréat, entreprise dans le cadre du Projet de formation mis en place par Polytechnique en 2005. Ces dernières années ont également vu l’entrée de nouvelles spécialités au baccalauréat de génie physique, telles les micro et nanotechnologies, la photonique, ainsi que la création d’une concentration en génie biomédical. Le nombre de nos étudiants, qui ne cesse de croître, témoigne du succès de notre formation. Du côté de notre corps professoral, la relève est en marche. L’âge moyen de nos professeurs réguliers est le plus bas parmi tous les départements de Polytechnique, soit moins de 45 ans. Nous avons la chance de vivre une situation privilégiée, où les professeurs de la nouvelle génération côtoient des professeurs présents lors de la création du département en 1958. Cela crée un terrain fertile pour la création d’idées et la transmission des valeurs de notre département.

Sur le plan de la recherche, l’essor des grands domaines de recherche du Département de génie physique, optique et photonique, génie nucléaire, physique et technologies des couches minces et des surfaces, ainsi que génie bio-médical, me permet d’envisager les années à venir avec

optimisme. Mentionnons, entre autres : le contexte énergétique et environ-nemental mondial qui exige de nouvelles solu-tions, stimulant ainsi nos recherches en matériaux, procédés et dispositifs de pointe et en génie nu-cléaire; l’expansion du secteur biomédical, qui favorise nos projets de recherche au niveau des matériaux et des procédés biomédicaux, d’autant plus que nous collaborons avec les grands centres hospitaliers de Montréal; les besoins grandissants de l’industrie aérospa-tiale en solutions relatives au traitement des surfaces et aux dispositifs, etc.

Notre parc d’équipements de calibre international, fortement enrichi par des subventions d’envergure depuis 2000, nous permet d’attirer les meilleurs chercheurs et étudiants, en plus d’offrir des services et des solutions pour l’industrie. Nos collaborations avec l’industrie sont également favorisées par notre présence dans les réseaux industriels et institutionnels québécois et canadiens tels que NanoQuébec, le CRIAQ, les regroupements stratégiques , les grands joueurs dans les domaines de la microélectronique, de l’optoélectronique et bien d’autres.

Pour les prochaines années, nous nous engageons à consolider ce que nous avons bâti et à intensifier notre rayonnement. En nous appuyant sur l’excellence de notre corps professoral, nous comptons nous hisser au sommet de la formation dans nos domaines d’expertise. Notre objectif : préparer la nouvelle génération aux défis technologiques et sociaux du XXIe siècle.

tabLe des Matières16 ..... Profils d’étudiants

18 ..... Installations de recherche

20 ..... La formation en génie physique à Polytechnique

3 ....... Comité d’honneur

4 ....... Historique

9 ....... Les pôles de recherche actuels

13 ..... Professeurs et chercheurs

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Raymond CyrChef de la direction voxco

La formation en mathématiques et la discipline scientifique acquises en génie physique à Polytechnique m’ont grandement aidé à dével-opper mon entreprise, où les besoins tech-nologiques de la recherche en marketing sont soutenus par l’informatique et les statistiques.

Christophe Guydirecteur général École Polytechnique de Montréal

Les partenariats avec les entreprises et l’excellence en recherche font partie intégrante de l’histoire du Département de génie physique et nous nous réjouissons que cette coopération avec le monde industriel promette de s’intensifier dans les prochaines années.

Denis Lafrancedirecteur général optech Montréal

Les collaborations entre les entreprises de haute technologie et le Département de génie physique de l’École Polytechnique renforcent la compétitivité des entreprises, tout en stimu-lant le développement des expertises au sein des équipes de recherche du département.

Luc Ouelletvice-président dalsa

DALSA Semiconducteur embauche régulière-ment des diplômés de génie physique de l’École Polytechnique.

CoMitÉ d’honneur*

Micheline Boucharddirectrice, Groupe de fonds Citadel Membre de la iWF Leadership Foundation Membre de l’ordre du Canada

La formation d’une relève de qualité est garante de l’avenir de nos entreprises. Par son dynamisme et son leadership dans divers domaines de la haute technologie, le Départe-ment de génie physique ouvre de nombreuses voies d’avenir à ses diplômés et contribue de multiples façons à la richesse de la société.

François GonthierPrésident FG2 teCh

Polytechnique est bien plus que mon alma mater. Avec mes premiers brevets, elle m’a permis de développer mes talents d’inventeur et, plus tard, d’entrepreneur. Elle m’a toujours soutenu, même de loin, dans tous mes projets.

Alain JanellePrésident videowave networks

Le Département de génie physique de l’École Polytechnique constitue un terreau fertile pour la recherche et le développement de nouvelles technologies qui soutiennent le développement spectaculaire du secteur des télécommunica-tions.

Francois NadeauPrésident tecnar automation Ltée

Grâce à la rigueur et à la profondeur de leur formation scientifique, les diplômés de génie physique de Polytechnique sont bien préparés à travailler dans des entreprises où l’innovation est la clé du développement.

Claude LajeunessePrésident directeur général association de l’industrie aérospatiale du Canada

La formation rigoureuse reçue en génie physique à l’École Polytechnique m’a permis de réaliser les projets souvent ambitieux que j’ai entrepris tout au long de ma carrière.

Michel BruyèrePrésident directeur général neotelis

La formation donnée au Département de génie physique de Polytechnique fournit à l’étudiant des connaissances approfondies en ingénie-rie et en sciences, et développe chez lui une rigueur intellectuelle, une capacité d’analyse et une éthique du travail inaltérables, quelle que soit la carrière choisie.

« eXFo CoMPte PLusieurs diPLôMÉs de PoLyteChnique dans ses ÉquiPes de Cadres et Fait aPPeL Chaque annÉe à des staGiaires de L’ÉCoLe. Ces CoLLaborateurs et Ces Étudiants se distinGuent Par Leur aPtitude à aCquÉrir de nouveLLes CoMPÉtenCes et Leur soLide esPrit d’ÉquiPe. »

- Germain Lamonde Président du comité d’honneur Président et PDG EXFO Inc.

3* Le Comité d’honneur est formé de diplômés de génie physique et du directeur général de l’École Polytechnique, M. Christophe Guy.

1958 : CrÉation du dÉParteMent et du ProGraMMe de GÉnie Physique

1965 : Lasers

1970 : nuCLÉaire

1980 : CouChes MinCes

1995 : nanoteChnoLoGies

2000 : bioMÉdiCaL

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1958 CrÉation du ProGraMMe et du dÉParteMent de GÉnie PhysiqueFin 1957, le Conseil académique de l’École Polytechnique décide de créer huit spécialités du génie, dont la spécialité génie physique. Ce programme d’études débute au semestre d’hiver 1958. La création de cette nouvelle spécialité vient du constat que la plupart des grands développements scientifiques et techniques de l’époque sont l’œuvre de physiciens et d’ingénieurs. Jean-Charles Bernier, premier directeur du Comité de programme de génie physique, décrit alors le rôle de l’ingénieur physicien : « Tous les domaines du génie sont accessibles à l’ingénieur physicien, mais c’est surtout vers la recherche appliquée et le développement que sa formation le destine. De plus, par ses études en mathématiques, en physique, en atomistique, l’ingénieur physicien possède une préparation idéale pour les carrières de l’énergie nucléaire, de l’automatisation, des calculateurs-électroniques, etc. »1

Le Département de génie physique dispose déjà de ses pro-pres laboratoires, comportant les appareils caractéristiques de la physique moderne et de ses applications : spectro-graphe optique, diffractomètre à rayons X, spectrographe de masse, microscope électronique.

1961 PreMière Cohorte de diPLoMÉs en GÉnie PhysiqueDix étudiants reçoivent les premiers diplômes de bacca-lauréat en génie physique.

1966-1967 PreMières Maîtrises oCtroyÉes en GÉnie PhysiqueJean Lavoie, Jean Lapierre, Pierre Bacuvier, Jean-Pierre Saint-Dizier et Jean Boisvert sont les premiers diplômés du programme d’études supérieures de génie physique. Quatre d’entre eux (Lavoie, Lapierre, Saint-Dizier et Boisvert) deviendront professeurs à l’École Polytechnique.

50 ans de GÉnie Physique à L’ÉCoLe PoLyteChnique

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de La bioPhotonique auX nanotubes de Carbone, en Passant Par Les revêteMents oPtiques en CouChes MinCes,

Les disCiPLines de Pointe enseiGnÉes aujourd’hui en GÉnie Physique transCendent Les doMaines traditionneLs de

La Physique du soLide et de L’oPtique. nÉanMoins, eLLes Proviennent toutes de L’eXPertise dÉveLoPPÉe dans Ces

deuX doMaines FondaMentauX dès La CrÉation du ProGraMMe de GÉnie Physique, en 1958. Ce sont Les dÉCisions

stratÉGiques Prises iL y a 50 ans qui Font que Les diPLôMÉs du ProGraMMe de GÉnie Physique jouissent aujourd’hui

d’une rÉPutation d’eXCeLLenCe en reCherChe FondaMentaLe et aPPLiquÉe, ainsi que dans de noMbreuX doMaines

d’inGÉnierie et de teChnoLoGies de Pointe.

1. J.-C. Bernier, Le département de génie électrique et de génie physique, dans L’Ingénieur, 70-72, 1958.

Le laser He-Ne construit par Jean Lapierre pour l’obtention de sa maîtrise en génie physique, en 1967 (crédit photo : Paul-Henri Talbot/La Presse).

1958 : Jean-Charles Bernier (à gauche) et son assistant R. P. Langlois, au travail dans le laboratoire d’électronique. Un banc de pompage à vide poussé utilisé pour la fabrication de tubes électroniques de recherche (à droite).

1967 une nouveLLe struCture au sein du dÉParteMent de GÉnie PhysiqueL’élaboration d’une nouvelle structure administrative du Département de génie physique clôt la première décennie. Cette structure est constituée de quatre entités :

1. La division de physique générale, sous la responsabilité de René A. Robert;

2. La division de génie nucléaire et physique atomique, sous la responsabilité de Wladimir Paskievici;

3. La division de physique de l’état solide, sous la responsabilité d’Alain Breton;

4. Le laboratoire d’optique moderne et de spectroscopie, sous la responsabilité de Jean-Marie Gagné.

Le Laboratoire d’optique et de spectroscopie, créé l’année précédente grâce aux premières subventions du Conseil de Recherche du Canada (qui deviendra le CRSNG), permet à Jean Lapierre de construire un des premiers lasers He-Ne en milieu universitaire au Canada. Durant les années 1970, le Laboratoire, financé aujourd’hui encore par le CRSNG, se forge une réputation internationale dans le domaine de la spectroscopie optogalvanique.

1970 CrÉation du ProGraMMe de Maîtrise en GÉnie nuCLÉaireLe Ministère de l’Éducation du Québec soutient la création du programme de maîtrise en génie nucléaire afin de former la première génération d’opérateurs de centrales nucléaires au Québec. Ce nouveau programme d’études, encore unique au Québec aujourd’hui, est dirigé par

Wladimir Paskievici. L’intérêt grandissant en génie nucléaire stimulera la création de l’Institut en génie nucléaire (IGN). Administrativement indépendant à son origine, l’IGN rejoindra le Département de génie physique en 2001.

1971 PreMier doCtorat oCtroyÉ Par Le dÉParteMent de GÉnie PhysiquePierre Richard reçoit cet honneur, obtenu sous la supervision de Guy Perreault, affilié au Département de génie géologique.

1972-1973 PreMière vaGue d’eMbauChe : ConsoLidation de L’eXPertise en Physique du soLide et en oPtiqueArthur Yelon, alors professeur agrégé à l’Université Yale, rejoint le Département de génie physique comme spécialiste de la physique du solide. Peu de temps après, Michael R. Wertheimer se joint au corps professoral du département. Issu de la recherche en industrie, il se spécialise en matériaux diélectriques solides, surtout polymères, et en procédés par plasma. Tous deux deviendront professeurs émérites de l’École Polytechnique. Jacques Bures, spécialisé en optique et photonique, devient également professeur au département. Il deviendra un des piliers du laboratoire de fibre optique de l’École, supervisant plus de 25 étudiants dans cette matière et développant de nombreux partenariats avec l’industrie.

1976 instaLLation du rÉaCteur nuCLÉaire sLoWPokeRéacteur nucléaire à base d’uranium enrichi d’une puissance de 20 kW, le SLOWPOKE de l’École Polytechnique est le deuxième réacteur nucléaire en milieu universitaire au Canada. Au coût de 175 000 $, il est mis sur pied sous la responsabilité de Jean Boisvert, afin de former une génération d’ingénieurs nucléaires capables de faire fonctionner les futures centrales du projet Gentilly, développé par Hydro-Québec. Encore actif aujourd’hui, il sert à l’activation neutronique des matériaux en vue de leur caractérisation.

1984 Fondation du GrouPe de reCherChe en Physique et teChnoLoGie des CouChes MinCes (GCM)Parmi les plus grands et les plus anciens centres de recherche du Québec, le GCM fait aujourd’hui partie intégrante du Regroupement québécois sur les matériaux de pointe

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1967 : Jean-Marie Gagné (à gauche) ajuste un appareil de pré-sélection de longueurs d’ondes dans le laboratoire d’optique et de spectroscopie. Jacques Martel, étudiant en génie physique, ef-fectue la mise au point d’un interféromètre Fabry-Perot (crédit photo : Paul-Henri Talbot/La Presse)2

2. R. Prevost, « L’ingénieur, l’homme des grands ouvrages s’intéresse aussi à l’infiniment petit », La Presse, 9 décembre 1967

(RQMP), le plus important regroupement stratégique mis sur pied par le FQRNT. Avec un budget annuel de 6 M$ pour une trentaine de professeurs-chercheurs, le GCM confère à l’École Polytechnique son rôle de leader québécois dans de nombreux domaines de la physique, notamment en micro- et nanotechnologies, en physique et technologie des couches minces, micro, nano et optoélectronique, ainsi qu’en ingénierie des surfaces. Arthur Yelon en est le premier directeur.

1983-1986 CrÉation des LoGiCieLs draGon et donjon Conçus par des membres du groupe d’analyse nucléaire, ces deux logiciels permettent de simuler le transport des neutrons en trois dimensions dans les réacteurs nucléaires de type CANDU, tel que celui utilisé à la centrale Gentilly-2. Ils permettent d’effectuer des analyses de sûreté et de fonctionnement de ce type de réacteurs avant et pendant leur opération. Ils sont aujourd’hui distribués partout où les réacteurs CANDU sont utilisés, notamment en Corée du Sud, en Chine, en Argentine et en Roumanie.

1989-1992 subvention stratÉGique du CrsnG en CoLLaboration aveC L’aGenCe sPatiaLe Canadienne (asC) Grâce à cette subvention et à une bourse Killam, Michael R. Wertheimer et trois collègues de l’ASC et de l’Université de Toronto poursuivent la caractérisation de revêtements protecteurs pour la future station spatiale et d’autres engins spatiaux en orbite basse autour de la Terre. À cinq reprises, leurs échantillons de polymères revêtus de SiO2 et d’autres matériaux déposés par plasma sont envoyés dans l’espace, à bord de navettes spatiales lancées par la NASA, ainsi que sur la station russe MIR, afin d’être testés.

1996 CrÉation de La Chaire de reCherChe industrieLLe CrsnG en « traiteMent de MatÉriauX Par PLasMa à basse Pression »Décernée à Michael R. Wertheimer, il s’agit de la première Chaire de recherche industrielle en génie physique. Renouvelée deux fois sur une période de 10 ans, elle a permis d’ouvrir un poste de professeur spécialisé en revêtements optiques et procédés par plasma pour Ludvik Martinu et un poste de chercheuse pour Jolanta Klemberg-Sapieha, en revêtements protecteurs et ingénierie des surfaces.

1997 Fondation d’itF teChnoLoGies oPtiquesFrançois Gonthier, étudiant au doctorat sous la tutelle de Suzanne Lacroix et de Jacques Bures, fonde une entreprise spécialisée dans la fabrication de multiplexeurs de longueurs d’onde capables d’augmenter la capacité de transmission des fibres optiques. Grâce à une collaboration constante entre François Gonthier et son alma mater, de nombreux étudiants en génie physique ont pu effectuer leurs manipulations expérimentales dans les laboratoires de l’entreprise, renforçant ainsi les activités en fibres optiques au département. ITF a aussi embauché et formé de nombreux diplômés de génie physique qui continuent aujourd’hui à diriger la R et D de l’entreprise acquise en 2006 par la société Avensys.

2000-2007 deuXièMe vaGue d’eMbauChe et renouveau des aCtivitÉs de reCherCheEn 2000, Patrick Desjardins entre au département afin de renforcer l’expertise en physique des couches minces. Il est le premier de 13 professeurs engagés en quelques années qui insuffleront un esprit de renouveau dans la recherche, suite au départ à la retraite, entre 2000 et 2007, de

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1982 - De g. à d. : Arthur Yelon, Michael R. Wertheimer et John F. Currie, discutant la structure du silicium amorphe (dans Science Dimension, 1982).

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nombreux professeurs, dont, entre autres, Maurice Amram, Lionel Bertrand, Jacques Bures, Guy Faucher, Jean Lapierre, Daniel Rozon, Michael R. Wertheimer, Arthur Yelon, et Lubomir Zikovsky.

2000 subvention Majeure de La FCi Pour La reCherChe en MiCro et nano-inGÉnieriedes MatÉriauX et des systèMes et Le GrouPe des CouChes MinCes 10,8 M$, dont 4,081 M$ provenant de la Fondation cana-dienne pour l’innovation (FCI), permettent à Michel Meunier et ses collègues de démarrer le projet MINI : un consortium de micro et nano-ingénierie des matériaux et des systèmes. 4 M$ supplémentaires serviront à rénover et à agrandir les salles blanches du Groupe des couches minces (GCM) dans le pavillon principal de Polytechnique.

2001 CrÉation au PreMier CyCLe des ConCentrations en GÉnie Photonique, MiCro et nanoteChnoLoGiesCes nouvelles concentrations d’études visent à satisfaire la demande croissante de professionnels dans ces pôles technologiques de l’industrie québécoise reliée à l’optique ainsi qu’aux dispositifs et matériaux de pointe. Une troisième concentration, en génie biomédical, s’ajoute en 2003.

2004 deuXièMe subvention iMPortante de La FCi et inauGuration du PaviLLon j.-arMand-boMbardier Pour Favoriser La reCherChe en nanoteChnoLoGiesAu coût de 60 M$, le pavillon J.-Armand-Bombardier est construit pour favoriser la recherche et l’innovation dans le domaine des nanotechnologies. Une subvention de la FCI de 8,164 M$ (pilotée par Patrick Desjardins et Richard Martel de l’Université de Montréal), complète le budget

total de 20 M$ qui a financé l’acquisition de la plupart des équipements de pointe installés au pavillon et qui renforcent notamment le Groupe de recherche en physique et technologie des couches minces. Six des 19 laboratoires du pavillon sont dirigés par des professeurs de génie physique, habitués de ces environnements où se côtoient sciences fondamentales et génie.

2006 troisièMe subvention d’iMPortanCe de La FCi au dÉParteMent Une somme de 8,14 M$ est offerte par la FCI pour la création de microsystèmes et de nouveaux matériaux. Le projet, totalisant 20,3 M$, jettera les bases de nouvelles applications biomédicales. De cette considérable subvention pilotée par Michael Buschmann, du Département de génie chimique, Michel Meunier, du Département de génie physique, et Robert Prud’homme, de l’Université de Montréal), 7 M$ seront attribués aux équipes de recherche du Département de génie physique sous forme d’équipements scientifiques et de nouveaux locaux.

2008 viraGe interdisCiPLinaire et PrÉParation auX dÉFis de L’avenir de La ProFessionAvec l’avènement de nouveaux secteurs industriels comme les biotechnologies, les nanotechnologies, la photonique, l’aérospatiale et les télécommunications, les limites traditionnelles des diverses disciplines de la physique s’effacent pour laisser place à un génie physique unifié et pluridisciplinaire. Le département collabore plus que jamais avec des experts de partout au Canada et dans le monde pour favoriser la formation d’une nouvelle génération d’ingénieurs et de chercheurs capables d’œuvrer à l’interface entre les sciences naturelles et l’innovation technologique.

Six professeurs à la direction du Département de génie physique dans le pavillon J.-Armand-Bombardier, nouvel-lement inauguré. De g. à d., Guy Faucher, 1987-1993, Jean Pierre Saint-Dizier, 1978-1987, Daniel Rozon, 1998-2003, Jean-Marie Gagné, par intérim, 1970-1971, Arthur Yelon, 1993-1997, et Ludvik Martinu, 2004- .

Florina Elena Truica Marasescu au laboratoire de caractérisation des surfaces du GCM (source : The Gazette, 12 mars 2003)

Les PôLes de reCherChe aCtueLs

PHYSIQUE DES COUCHES MINCES, MICRO Et NANO- tECHNOLOGIES Près de la moitié des professeurs et chercheurs du département œuvrent dans la vaste discipline de la physique du solide, où la recherche de pointe s’appuie sur une expertise établie dans le domaine des micro- et nanotechnologies dédié au développement de nouveaux procédés, matériaux et de dispositifs en forme des couches minces. Toutes ces activités de recherche se déroulent au sein du Groupe de recherche en physique et technologie des couches minces (GCM), partagé entre l’École Polytechnique et l’Université de Montréal.

Domaines d’expertise :

› Fabrication de nouveaux matériaux et dispositifs organiques et inorganiques, diélectriques, con-ducteurs et semi-conducteurs pour les applications micro, nano et optoélectroniques. Électronique or-ganique.

› Physique et ingénierie des surfaces et des inter-faces : fabrication de revêtements fonctionnels tels les filtres et guides optiques, matériaux ma-gnétiques, revêtements ultra-durs et protecteurs pour les composants aéronautiques, aérospatiaux et biomédicaux à l’aide de diverses techniques de dépôt et de modification des surfaces comprenant les plasmas, les lasers, les ions et d’autres procé-dés physico-chimiques. Microscopie et spectrosco-pie, caractérisation non destructive, in situ ou à l’échelle atomique des surfaces et des interfaces, pour leurs propriétés optiques, mécaniques, élec-triques, magnétiques et biologiques.

› Micro et nanofabrication : design, simulation et fabrication de micro et nanosystèmes (actuateurs, circuits microélectroniques, dispositifs micro- optiques, MEMS et biocapteurs). Caractérisation et optimisation des techniques de dépôt, de fa- brication, d’ablation et de gravure à l’échelle micro et nanométrique.

› Modélisation mathématique et analyse numérique : calcul théorique et simulations des propriétés diverses des couches minces et des matériaux nanostructurés. Développement de logiciels et d’outils numériques de support à la conception et au design optimal des microsystèmes.

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Électrodéposition d’un réseau de nanofils magnétiques (infographie T. Beauchemin, coloration artificielle).

Dispositif de sécurité basé sur des filtres optiques métamériques.

Nanotube de carbone multiparoi.

Les PôLes de reCherChe aCtueLs

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Supercontinuum généré dans une fibre microstructurée (deux lobes jaunes) et rayonnement Cerenkov (en bleu).

Fibre microstructurée multimodale à gaine optique d’air lui con-férant une grande ouverture numérique. Applications aux cap-teurs biochimiques.

Microcavités diélectriques en SiO2 de 200µm de diamètre sur piédestal de Si, gravées par procédé DRIE.

OPtIQUE-PHOtONIQUEAméliorer la capacité de transport d’information des réseaux de télécommunications, développer de nou-veaux outils de microscopie en trois dimensions, ou explorer le potentiel technologique de nanomatériaux optiques, tels sont quelques-uns des buts poursuivis par la recherche en optique-photonique au Dépar-tement.

Une douzaine de professeurs et de chercheurs travaillent dans cette discipline, principalement dans les domaines suivants :

› Télécommunications et optique guidée : transmis-sion d’information à haut débit, fibres optiques, fibres de Bragg, fabrication et caractérisation de composantes tout-fibre, lasers semi-conducteurs et lasers tout-fibre, amplificateurs optiques semi- conducteurs (SOA);

› Optique quantique : cristaux photoniques, maté-riaux lévogyres, cryptographie et informatique quantique, sources de lumière non classiques;

› Optique non linéaire : lasers et amplificateurs optiques, nouveaux matériaux non linéaires, ca-ractérisation, nouveaux composants et dispositifs optiques, microscopie non linéaire;

› Cristaux photoniques : modélisations numériques et fabrication de cristaux photoniques planaires, fi-bres micro-structurées en plastiques et verres doux. Applications en télécommunications, capteurs et textiles photoniques;

› Biophotonique : conception et fabrication de bio-capteurs optiques, laboratoires sur puces, tomo-graphie optique cohérente, transport de puissance optique pour la chirurgie au laser, plasmonique;

› Revêtements optiques : miroirs, filtres, guides d’onde plans, effets non linéaires, dispositifs de sécurité et d’authentification, capteurs tout-optiques;

› Nano-optique : MOEMS, points quantiques et nano-cristaux semi-conducteurs, couches minces optiques nano-composées.

La recherche en optique-photonique à l’École Polytechnique s’articule autour du groupe Poly-photonique, qui contribue à créer un pôle majeur de recherche et à assurer la formation dans ces domaines de pointe au Québec.

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GéNIE NUCLéAIRELes activités de recherche en génie nucléaire à Polytechnique s’organisent autour de trois secteurs complémentaires. D’abord, l’étude de la physique des réacteurs à fission permet de mieux prédire leur comportement tant sur le plan de la sécurité que sur celui du rendement en puissance. Le Groupe d’analyse nucléaire (GAN), qui œuvre au sein de l’IGN, possède une expertise reconnue dans l’étude du transport des neutrons en deux et trois dimensions, la cinétique de réaction des réacteurs nucléaires, l’analyse de stabilité, l’étude de l’évolution du combustible et la gestion et le recyclage des déchets nucléaires. De nombreux logiciels de simulation d’opération et d’analyse de sûreté sont issus de cette recherche, notamment les codes DRAGON1 et DONJON, utilisés pour l’étude de différents types de réacteurs de puissance.

Le personnel du laboratoire SLOWPOKE utilise le réacteur nucléaire d’une puissance de 20 kW pour se consacrer à l’étude des matériaux par activation neutronique. En bombardant ceux-ci avec des neutrons et en mesurant le rayonnement résultant par spectroscopie gamma, il devient possible de déter-miner leur composition de manière non destructive. Cette méthode, en constant développement, gagne en efficacité, grâce à une meilleure compréhension des interactions des neutrons avec la matière. Le réacteur SLOWPOKE est également utilisé pour la production de traceurs radioactifs utilisés dans de nombreux domaines, notamment dans l’étude de la dynamique des réacteurs chimiques.

Finalement, la recherche en génie nucléaire est indissociable de l’étude du transport de la chaleur dans des conditions extrêmes. À l’aide d’une boucle thermique de 400 kW, le Groupe de recherche en thermohydraulique (GTH) recrée les conditions présentes dans les réacteurs nucléaires afin de mieux expliquer les transferts de chaleur et de masse dans les écoulements bouillants, à des pressions et températures élevées. La recherche est axée sur le développement des modèles qui permettent de mieux caractériser les processus thermophysiques dans les réacteurs nucléaires et de prédire leur fonctionnement optimal et sécuritaire.

(1) : Le logiciel draGon est utilisé pour déterminer la population de neutrons dans des sous régions caractéristiques d’un réacteur nucléaire telles que des cellules de combustible en deux dimensions, ou des super cellules en trois dimensions. il permet aussi de prédire l’évolution du combustible pour des réacteurs en fonctionnement ou après extraction pour stockage à court et long terme.

Les boucles thermiques du laboratoire de thermohydraulique permettent la recherche fondamentale et appliquée sur le phénomène d’ébullition et le flux de chaleur critique à des pressions et températures élevées.

Le réacteur nucléaire SLOWPOKE, d’une puissance de 20 kW, fonctionne à l’École Polytechnique depuis 1976. La lumière bleue dans l’eau entourant le cœur du réacteur est due à l’effet Tcherenkov qui se produit lorsqu’une particule chargée se déplace avec une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière dans le milieu.

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BIOMéDICALLes grandes percées en médecine ou en biologie sont presque toujours intimement liées au développement de nouveaux instruments biomédicaux. Des systèmes d’imagerie optique capables de pénétrer profon-dément dans les tissus sans les endommager, de minuscules puits capables d’emprisonner une cellule à la fois pour les étudier, des points quantiques permet-tant de reproduire l’image fluorescente d’une tumeur avec une intensité cent fois plus grande que les colorants habituels, toutes ces technologies reposent avant tout sur de solides bases en physique et en ingénierie. Le génie biomédical ne constitue donc pas une discipline à part au sein du Département de génie physique. C’est un domaine solidement intégré à toutes les branches de la recherche et qui œuvre à l’interface entre l’ingénierie, la physique et les sciences de la vie.

Une demi-douzaine de professeurs au département travaillent dans ce domaine en constante croissance. Leurs expertises se concentrent dans les domaines suivants :

› Biomatériaux : fabrication de matériaux bio-médicaux et caractérisation de leurs propriétés chimiques, optiques et électriques. Analyse de biocompatibilité, modification de surfaces pour le contrôle de la croissance cellulaire, micro et nano-ingénierie par laser. Revêtement tribologiques et protecteurs pour les implants et l’instrumentation chirurgicale. La recherche en biomatériaux est soli-dement intégrée au Groupe de recherche en phy-sique et technologie des couches minces (GCM).

› Optique et photonique biomédicale : étude de l’interaction entre la lumière et les tissus biologiques. Fabrication de biocapteurs optiques. Microscopie à deux photons et tomographie op-tique cohérente. Bioplasmonique.

› Micro et nanosystèmes biomédicaux : laboratoires sur puce, microfluidique, systèmes de libération contrôlée de médicaments. Fabrication et utilisation des nanoparticules et des points quantiques.

Les activités du Département de génie physique dans le domaine biomédical s’effectuent au sein de plusieurs grands regroupements multidisciplinaires de recherche, tels l’Institut de Génie Biomédical (IGB), le Groupe de recherche en science et technologies biomédicales (GRSTB) et le Regroupement québécois sur les matériaux de pointe (RQMP).

Imagerie cellulaire minimalement invasive et instantanée de la thyroïde (A), par microscopie confocale balayée spectralement, et histopathologie (B).

Croissance de chondrocytes sur du polypropylène traité sélectivement par plasma N2.

Culture de fibroblastes dans un réseau de canaux microfluidiques de 200µm de largeur. Photos a) en contraste de phase, b) en fluorescence.

Ludvik Martinu Directeur du départementProfesseur titulaire

• Couchesmincesetrevêtementsoptiquesnanostructurés, procédés par plasma

• Filtresetguidesoptiques• Revêtementsfonctionnelsdursetprotecteurs,

propriétés mécaniques et tribologiques

Caroline Boudoux Professeure adjointe

• Imageriebiophotonique• Endoscopieconfocale• Microscopienonlinéaire• Instrumentationbiomédicale

Patrick Desjardins Professeur titulaireChaire de recherche du Canada en matériaux avancés pour la microélectronique et l’optoélectronique

• Contrôledecroissanceàl’échelleatomique• Hétéroépitaxiedecouchessoustension,points

quantiques auto assemblés• Caractérisationmicrostructuraleetmicrochimiquede

matériaux

Sébastien FrancoeurProfesseur adjoint

• Spectroscopieoptiqueàhauterésolutionspatiale• Nanostructures:boîtesquantiquesconventionnelles,

boîtes quantiques de tailles atomiques, nanotubes• Structureélectroniquedesmatériaux• Électroniqueatomique

Nicolas GodboutProfesseur agrégé

• Cryptographiequantique• Informationquantique• Télécommunicationsoptiques• Optiquenonlinéaire• Lasersetfibresoptiques

Olivier GuenatProfesseur adjoint

• BioMEMS,microsystèmes,dispositifsmicrofluidiques• Microetnanocapteurs(électrochimiques,optiques)• Génietissulairesurpuce• Analysesdefonctionscellulairessurpuce• Laboratoiresurpuce

PROFESSEURS tItULAIRES, AGRéGéS Et ADJOINtS

ProFesseurs et CherCheurs du dÉParteMent de GÉnie Physique

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De g. à d. :1er rang : Ludvik Martinu, Michel Meunier, Olivier Guenat, Jean-Marie Gagné2e rang : Suzanne Lacroix, Guy Marleau, Altan Tapucu, Guy Faucher, Maksim Skorobogatiy, David Ménard3e rang : Romain Maciejko, Alberto J. Teyssedou, Remo A. Masut, Raman Kashyap, Alain Rochefort, Sébastien Francoeur, Clara Santato4e rang : Yves-Alain Peter, Michael R. Wertheimer, Jean Koclas, Nicolas Godbout, Arthur Yelon, Caroline Boudoux, Andrei Olekhnovitch

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Raman KashyapProfesseur titulaireChaire de recherche du Canada sur les systèmes photoniques futurs

• Optoélectroniquepourtélécommunications,fibresoptiques, matériaux non linéaires, réseaux de Bragg, réseaux de communication optiques

Jean KoclasProfesseur agrégé Chaire Hydro-Québec en génie nucléaire

• Physiquedesréacteurs• Cinétiquedesréacteurs• Contrôledescentralesnucléaires

Suzanne LacroixProfesseure titulaireDirectrice – groupe Polyphotonique

• Fibresoptiques• Photoniquedescomposantstout-fibrepourles

réseaux de télécommunications et de capteurs• Optiqueguidéelinéaireetnonlinéaire• Fibresmicrostructurées

Guy MarleauProfesseur agrégéDirecteur – Institut de génie nucléaire

• Solutionnumériquedetransportdesneutrons• Physiquedesréacteursnucléaires• Méthodesnumériquesettransportneutronique• Simulationnumériquedesréacteursnucléaires

Remo A. MasutProfesseur titulaire

• Épitaxieenphasevapeurauxorganométalliques• Hétérostructuresquantiquesàsemi-conducteursIII-V• Semi-conducteursmagnétiques• Matériauxetmodulesthermoélectriques

David MénardProfesseur adjoint

• Propriétésmagnétiquesdesmatériaux• Transportetdynamiquedespins• Capteursmagnétiques• Dispositifsenhyperfréquences• Magnétoélectronique

Michel MeunierProfesseur titulaireChaire de recherche du Canada en micro et nano-ingénierie des matériaux par laser

• Nouveauxprocédésparlaserpourlesmicroetnanotechnologies et le biomédical

• Interactionlaserultrarapideetmatière• Fabricationdenanomatériaux• Bioplasmonique

Andrei OlekhnovitchProfesseur adjoint

• Étudesexpérimentalesetthéoriquesdelaphysiquedes écoulements diphasiques non adiabatiques

• Structured’écoulement• Physiquedel’ébullition• Fluxdechaleurcritique

Yves-Alain PeterProfesseur agrégé Directeur adjoint - Groupe des couches minces (GCM)

• Microetnanosystèmesoptiques• Nanophotonique,optiqueadaptative• Résonateursoptiquesaccordables(Fabry-Perot,

microcavités, cristaux photoniques)• Laboratoiresurpuce

Alain RochefortProfesseur agrégé

• Modélisationmoléculaireetsimulationsnumériques• Nanostructures,assemblagesetarchitectures

moléculaires• Électroniqueorganiqueetmoléculaire,imagerieSTM

rapide• Structuresélectroniquesdesystèmesorganisés

Clara SantatoProfesseure adjointe

• Propriétésélectriquesetoptiquesdesemi-conducteursorganiques moléculaires : électronique organique

• Photoélectrochimie:productiond’hydrogèneparphotoélectrolyse, photocatalyse

Maksim SkorobogatiyProfesseur agrégéChaire de recherche du Canada sur la théorie, la fabrication et les applications des cristaux photoniques

• Fabrication,simulationetcaractérisationdesfibresmicrostucturées en polymères et verres doux

• Fabrication,simulationetcaractérisationdescomposants nano-optiques et plasmoniques

• Guidesondes,capteurs,textilesintelligents

Alberto J. TeyssedouProfesseur titulaire

• Thermodynamique,thermohydraulique,écoulementsdiphasiques

• Transfertdechaleur• Mécaniquedesfluides

Jacques Bures• Optique,fibresoptiques

Xavier Daxhelet• Modélisationdescomposantesoptiques

Guy Lamouche• Interféromètresoptiques• Artèrescoronaires-Tomographie• Tomographieoptiquecohérente

Christian Lavoie• Matériauxmicroélectroniques• Caractérisationdematériauxnanostructurés

Romain Maciejko• Biophotonique,tomographieparcohérenceoptique• Dispositifsoptoélectroniquesetphotoniques• Lasersàsemi-conducteurs,lasersfemtoseconde• Simulationsnumériques

Altan Tapucu• Thermohydraulique• Écoulementsdiphasiques

Guy FaucherConsultant - programme de génie physique

• Électrostatique(dangerss’yrapportant)• Mécaniquequantique• Énergiesolaire• Éclairagesolaire(parlumiducs)

Andrei Kabashin• Photoniqueintégrée• Développementetmodélisationdenouveaux

procédés de matériaux par laser• Plasmonique

Greg Kennedy• Analyseparactivationneutronique• Productiondetraceursradioactifspourl’étudede

systèmes chimiques

Edward Sacher• Chimieetphysiquedesurfacesetinterfaces• Fonctionnalisationdenanostructures• Interactionsinterfacialessubstrat-nanoparticule• Contaminationdesurfaces

Jolanta E. Klemberg-Sapieha• Couchesduresetprotectricespourdesapplications

aérospatiales• Propriétésmicroetnanomécaniques,tribologie

et corrosion• Procédésparplasmaetingénieriedesurface• Caractérisationdesurfacesetd’interfaces

Jean-Marie Gagné• Spectroscopielasernonlinéaireoptovoltaïqueeten

rétrofluorescence• Étudespectraled’interfaceverre-vapeurmétallique

Wladimir Paskievici• Physiqueatomique• Dynamiqueducontrôledesréacteursnucléaires• Sécuritédesréacteursnucléaires• Théoriedelarésonancenucléaire

Daniel Rozon• Cinétiquedesréacteursnucléaires• Gestionducombustible

Michael R. Wertheimer• Procédésplasmaàpressionsatmosphériqueetréduite• Physico-chimiedesurfaces,interfacesetcouches

minces• Nouveauxbio-matériauxpourlegénietissulaire

Arthur Yelon• Physiquedescouchesminces,dessurfacesetdes

interfaces• Magnétismeetferromagnétismedanslescouches

minces• Semi-conducteurs,diélectriquesetmatériaux

désordonnés

PROFESSEURS éMéRItES

PROFESSEURS ASSOCIéS

PROFESSEUR-CONSEILLER

CHERCHEURS

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De g. à d. : Edward Sacher, Jolanta Klemberg-Sapieha, Greg Kennedy.

Fanny BéronÉtudiante au doctorat

Je consacre ma recherche à la caractérisation des nanofils magnétiques. Ces filaments, mille fois plus minces qu’un cheveu et fixés en réseaux dans une matrice, présentent des propriétés électromagnétiques, électriques et optiques remarquables. Ils permettent de concevoir des dispositifs de très petite taille apportant un grand potentiel de développement à la technologie, par exemple les dispositifs hyperfréquences que nous développons à Polytechnique (cf. photo, page 9).

C’est le côté « magique » du magnétisme qui m’a attirée dans mon domaine de recherche, ainsi que la possibilité de fabri-quer et manipuler des dispositifs. Ici, j’ai accès aux installations et aux équipements de fabrication et de caractérisation des réseaux de nanofils les meilleurs au Québec. Mes travaux sont dirigés par Arthur Yelon, j’effectue mes travaux de caractérisation au laboratoire de magnétoélectronique de David Ménard et je collabore à des travaux en génie électrique de l’équipe de Christophe Caloz, au centre Poly-Grames.

nos Étudiants

Caroline Miville-GodinÉtudiante à la maîtrise

Je travaille sur un projet de bio-microsystème microfluidique, dont l’objectif est d’effectuer des essais cyto-toxicologiques, basés sur la détection en temps réel de la nécrose et de l’apoptose cellulaire. Un tel système de détection connaîtra des applications utiles en biologie ou en génie biomédical, par exemple pour le diagnostic médical, l’ingénierie tissulaire ou le criblage pour l’analyse cytotoxicologique de nouveaux médicaments. Il constituera aussi un puissant outil d’analyse en biologie cellulaire.

J’effectue mes recherches au sein du laboratoire BioMEMS, dirigé par Olivier Guenat.

L’entraide qui existe entre les différents groupes de recherche, les échanges avec les collègues et les professeurs, dont plusieurs ont une renommée internationale, favorisent les collaborations et permettent de trouver des solutions innovatrices.

Dany ChagnonÉtudiant au baccalauréat

Le génie physique me permet de mettre en application les théories de la physique qui me passionnent. J’apprécie le bon équilibre entre les cours théoriques et les travaux en labo-ratoire ainsi que les interactions entre les étudiants qui favorisent une bonne dynamique de groupe.

Mon stage d’été au Laboratoire des revêtements fonctionnels et ingénierie des surfaces (LARFIS) de Polytechnique va me permettre d’explorer les microstructures en profondeur, avec un projet sur les couches dures pour l’aéronautique. Je souhaite poursuivre mes études aux cycles supérieurs à Polytechnique, en orientant mes travaux de recherche dans le domaine des microstructures. J’espère devenir professeur en génie physique.

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Bill BaloukasÉtudiant au doctorat

Mon projet de doctorat, dirigé par Ludvik Martinu, porte sur le développement de matériaux actifs, c’est-à-dire de matériaux dont les propriétés peuvent être changées (par exemple la couleur) par l’application d’une source d’énergie externe. De tels matériaux pourraient être incorporés dans des dispositifs de sécurité optiques à base de couches minces, afin d’accroître la complexité des dispositifs actuels, par exemple la bande iridescente sur la monnaie canadienne qui passe du doré au vert (cf. photo, page 9). Ces dispositifs sont utiles pour limiter la contrefaçon de documents et de biens.

La recherche m’offre la possibilité de créer et d’innover, en faisant avancer la science des couches minces optiques et le domaine de la sécurité.

Claudéric Ouellet-PlamondonÉtudiant à la maîtrise

Je m’intéresse à la caractérisation d’une impureté unique dans un matériau semi-conducteur, afin d’utiliser cette impureté comme une source de pho-tons uniques. La cryptographie quantique constituerait un des domaines d’application de ce projet, puisque disposer d’une source de photons uniques permettrait d’obtenir un cryptage de l’information absolument indéchiffrable.

Ce projet de maîtrise, que j’effectue sous la direction de Sébastien Francoeur au Laboratoire de spectroscopie des matériaux et des nanostructures, se situe entre la photonique et la physique du solide. Il m’amène à étudier les interac-

tions fondamentales entre la lumière et la matière.

Le laboratoire est présentement en plein essor, et je suis appelé à faire des contributions rejoignant tous les aspects de mon projet, ce qui est très formateur. Par exemple, en créant nous-mêmes nos dispositifs d’expérimentation, nous som-mes assurés d’obtenir un montage parfaitement adapté à la réalisation des objectifs que nous nous sommes donnés.

Jacques RazaÉtudiant au doctorat

Je travaille dans le domaine du génie nucléaire depuis les années 80, à la centrale de Gentilly-2 notamment, comme chef de quart puis en tant qu’analyste de sûreté. L’intérêt pour la recherche dans mon domaine m’a incité à poursuivre mes études à Polytechnique, où j’avais obtenu mon baccalauréat en 1978. Sous la direction de Guy Marleau, j’effectue des recherches sur le développement d’une méthode d’analyse de transport et d’activation neutronique. Une méthode plus fiable d’analyse d’activation neutronique permettra d’augmenter la précision des systèmes de détection dans les réacteurs et un meilleur contrôle de leur puissance. Je travaille avec le réacteur SLOWPOKE II et j’utilise le code DRAGON développé à Polytechnique, un outil reconnu qui permet de simuler les réactions nucléaires, y compris l’absorption des neutrons. Le domaine du nucléaire est passionnant et nous offre beaucoup de voies d’avenir pour les besoins mondiaux en énergie. Je souhaite participer à mieux le faire connaître du public, en tant que chercheur, et, éventuellement, en tant qu’enseignant.

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LE GROUPE DE RECHERCHE EN PHYSIQUE Et tECHNOLOGIESDES COUCHES MINCES (GCM) Et SES INStALLAtIONS CENtRALES

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instaLLations de reCherChe

LESENTREPRISESquIRECOuRENTAuxSERVICESDuGCMPROVIENNENTD’uNVASTEÉVENTAILDE SECTEURS : MICRO ET OPTOÉLECTRONIQUE, INFORMATIQUE, TÉLÉCOMMUNICATIONS, OPTIQUE, AÉRONAUTIQUE ET AÉROSPATIAL, BIOTECHNOLOGIES, PHARMACEUTIQUE, AuTOMOBILE,CONTRôLEDEL’ENVIRONNEMENT,TEXTILE, PâTES ET PAPIER, PEINTURES ET REVêTEMENTS,ETC.

Le Groupe de recherche en physique et technologies des couches minces (GCM3) a développé un leadership reconnu en physique et technologie des couches minces, des surfaces et des interfaces. Comptant parmi les groupes de recherche les mieux équipés d’Amérique du Nord pour la caractéri-sation des matériaux, l’analyse et la micro-fabrication, il aide les entreprises et les organisations à accroître leur développement technologique en les faisant profiter de ses installations, ainsi que de ses vingt-trois années d’expérience d’une évolution dynamique dans le domaine des procédés, des matériaux et des dispositifs à haute performance. Avec 600 m2 de salles blanches et grises, les utilisateurs disposent d’un ensemble unique de fabrication et de caractérisation complète des couches minces, des surfaces, des interfaces et des dispositifs, en particulier :

• La lithographie, lemicro-usinage, lagravure (sècheethumide), la déposition par PVD, CVD, PECVD, MBE etd’autres;

• L’analysechimique(spectroscopiesdesurface-xPS/uPS,TOF-SIMS, FTIR photoacoustique, faisceaux d’ions - ERD, RBS, PIXE);

• L’analysestructurale(microscopiesélectroniques-SEM/EDS/FIB et à force atomique - AFM/STM, spectroscopies FTIR et Raman);

• La métrologie des propriétés fonctionnelles, enparticulier optiques (ellipsométrie, spectrophotométrie, luminescence), électriques (DC, AC, hautes fréquences, large gamme de température), mécaniques (adhésion, dureté, module élastique, contraintes), tribologiques (frottement, usure, érosion, rayure, corrosion) et ma-gnétiques.

Les services offerts par le GCM aux entreprises et aux organisations recouvrent :

• Le soutien technique, par l’accès à l’ensemble de seséquipements ainsi qu’à l’expertise de ses membres sous forme de services contractuels en vue d’apporter des solutions concrètes aux problèmes de production des entreprises;

• Ledéveloppementtechnologique,parunecollaborationà des projets de recherche sur le développement d’un procédé, d’un dispositif ou d’un matériau;

• L’impartition des services d’analyse et de caracté-risation.

De plus, le GCM a développé à l’intention des entreprises un ensemble de solutions visant au développement ou à l’amélioration de leurs produits, procédés ou microsystèmes, comme :

• La détermination des causes d’une défaillance à lasurface d’un matériau;

• Lerèglementdeproblèmesd’adhérence;

• L’identificationd’unmatériauoud’uncontaminant;

• Lacartographiedelastructurechimiqued’unesurfaceou interface organique ou inorganique;

• La conception, la fabrication et le prototypage d’unmicro-système électromécanique, optique, microflui-dique;

• La stabilité des matériaux et des dispositifs dans un milieu contrôlé en considérant la température, l’humi- dité, la radiation et les autres contraintes envi-ronnementales.

3. http://gcm.phys.polymtl.ca

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GROUPE POLYPHOtONIQUELe groupe PolyPhotonique4 a pour objectif de développer des activités de recherche fondamentale et appliquée ainsi que des activités de formation en optique et photonique. Ses membres ont développé une expertise internationale dans de nombreuses technologies de pointe, en particulier en optique quantique, biophotonique, télécommunications optiques, optique guidée et non linéaire, nano-optique, couches minces optiques, etc.

Une grande partie des équipements du groupe PolyPhotonique sont disponibles pour des utilisateurs externes ou dans le cadre de projets collaboratifs. Ces équipements incluent, entre autres :

› Les équipement de fabrication de fibres et de guide d’ondes : tour d’étirage de fibres optiques, fusionneuses à fibres standards et à fibres à maintien de polarisation, équipement de polissage des extrémités des fibres, installation pour l’écriture de réseaux de Bragg.

› Les lasers et autres équipements optiques : lasers accordables, lasers argon-ion, Nd-YAG, CO2, à semi-conducteurs, lasers femtosecondes et Ti-Saphir, lasers pour l’inscription directe de microstructures dans les matériaux, modulateurs optiques, amplificateurs à fibres, atténuateurs, circulateurs à fibre et isolateurs, etc.

› L’équipement de caractérisation optique : analyseurs de spectres optiques, caméra pour l’observation en champ proche dans le visible et l’infrarouge, système d’acquisition pour mesurer la perte de transmission spectrale et la dispersion dans les bandes de télécommunications C et L, évaluateur du taux d’erreur binaire en utilisant une boucle de recirculation à 10 Go/s, équipements de mesures de tomographie par cohérence optique (OCT), interféromètre à lumière blanche (photo ci-contre).

L’INStItUt DE GéNIE NUCLéAIREL’Institut de génie nucléaire (IGN) est très actif en recherche dans trois principaux domaines, soit la neutronique, la thermohydraulique et l’analyse par activation. Ces activités se traduisent par de nombreuses publications scientifiques et un grand nombre de subventions et de contrats de recherche. Plusieurs de nos diplômés assument des postes de très haut niveau dans divers secteurs reliés à l’exploitation de centrales nucléaires incluant la sûreté nucléaire, la gestion du combustible et l’analyse de fiabilité.

Traditionnellement, l’IGN est impliqué dans le dévelop-pement de logiciels de simulation numérique qui sont utilisés aussi bien par l’industrie nucléaire canadienne que dans des laboratoires de recherche œuvrant à l’échelle internationale pour l’analyse des réacteurs.

Les expériences menées dans le laboratoire de thermohydrau-lique ont des répercussions di-rectes dans les analyses de sûreté nucléaire et la conception de nou-veaux réacteurs. La qualité des ré-sultats obtenus fait l’objet d’une reconnaissance internationale.

Le réacteur de recherche SLOWPOKE est, quant à lui, utilisé dans bon nombre de secteurs industriels impliquant des recherches quantitatives multidisciplinaires.

Collaboration avec Hydro-QuébecL’IGN et Hydro-Québec ont établi des relations privilégiées, notamment dans le cadre de l’exploitation de la centrale nucléaire de Gentilly-2. Hydro-Québec finance par ailleurs la Chaire industrielle en génie nucléaire qui permet de poursuivre le développement des activités de recherche en neutronique et en thermohydraulique, ainsi que de soutenir la formation d’étudiants spécialisés en génie nucléaire.

Services offertsLes laboratoires et groupes de recherches associés à l’IGN offrent plusieurs services aux entreprises et organisations incluant :› L’analyse par activation neutronique.› La génération de traceurs radioactifs de courte vie.› La caractérisation des écoulements bouillants.› Le développement d’outils de simulation en physique des

réacteurs.› La simulation des réacteurs nucléaires.

4. www.polymtl.ca/recherche/rc/unites/details.php?NoUnite=139 5. www.polymtl.ca/nucleaire/IGN/IGN.php#IGN/

La formation théorique et pratique du programme de baccalauréat de génie physique a pour objectif l’acquisition de connaissances scientifiques de haut niveau, ainsi que l’application de ces connaissances au développement de nouveaux concepts et de nouvelles technologies. L’accès à des équipements de pointe favorise le développement de l’expertise technologique des étudiants.

PRiNCiPAuX ASPECTS Du PROGRAMME

Le programme de baccalauréat comprend des cours, des travaux pratiques et des laboratoires relatifs à la physique de base et appliquée, comme la physique des ondes, la physique moderne, la thermodynamique, l’optique, la mécanique quantique, la mécanique supérieure et la physique statistique.

PROJET INTÉGRATEURLes projets intégrateurs permettent de mettre en pratique les concepts physiques vus durant les cours, appliqués dans différents domaines d’ingénierie.

STAGELa formation comprend un stage obligatoire rémunéré d’une durée minimale de quatre mois.

LE BACCALAURéAt

HABILETÉS PERSONNELLES ET RELATIONNELLESAu cours des trois premières années du baccalauréat, un soin particulier est apporté au développement d’habiletés comme la communication écrite et orale, le travail en équipe et les relations interpersonnelles.

VOLETINTERNATIONALLes étudiants ont la possibilité de s’inscrire en vue d’une double diplomation dans les grandes écoles françaises, comme l’École Polytechnique (l’X), l’École Centrale Paris et autres. Des spécialisations de dernière année sont prévues avec d’autres institutions, notamment à Marseille, Grenoble, Lausanne et Prague.

FiLièRE CLASSiQuE ET CONCENTRATiONS (32 CRÉDITS)

FILIèRE CLASSIQUEPermet à l’étudiant de se familiariser avec les différents aspects de la physique et de choisir parmi quatre orien-tations : Physique appliquée, Innovation technologique, Outils de gestion, Projets internationaux. Cette filière offre la formation la plus générale, incluant un grand nombre de cours des concentrations de génie photonique et de micro et nanotechnologies.

La ForMation en GÉnie Physique à PoLyteChnique

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Les étudiants de génie physique au baccalaureat en septembre 2007.

LES étUDES SUPéRIEURES

struCture de La ForMation

1re année (29 cr.) • Coursdegéniephysique(11cr.)• ProjetintégrateurI(3cr.)• Coursd’autresdisciplines1(15cr.)

2e année (31 cr.) • Coursdegéniephysique(21cr.)• ProjetintégrateurII(3cr.)• Coursd’autresdisciplines(7cr.)• Stage(3cr.)obligatoireaprès55cr.,rémunéré,

durée minimale de 4 mois (ne compte pas dans les 120 crédits du bac)

3e année (30 cr.) • Coursdegéniephysique(12cr.)• ProjetintégrateurIII(2cr.)• Coursd’autresdisciplines(16cr.)

4e année (30 cr.) : FILIèRE CLASSIQUE : • Coursdegéniephysique(12cr.)• ProjetintégrateurIV(6cr.)• Orientations(12cr.)

› Physique appliquée› Innovation technologique› Outils de gestion› Projets internationaux

OU CONCENTRATIONS (COMPRENANTLEPROjETINTÉGRATEuRIV):• Géniephotonique• Microetnanotechnologie• Géniebiomédical

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GÉNIE BIOMÉDICALApplication des principes du génie à l’étude, la modification et le contrôle de systèmes biologiques, ainsi qu’à la conception et la fabrication de produits pour la surveillance des fonctions physiologiques, l’assistance au diagnostic et au traitement de patients. Elle permet de se familiariser avec les bases de la biologie cellulaire. Elle couvre les trois domaines suivants : biomatériaux, biomicrosystèmes et bio-imagerie.

GÉNIE PHOTONIQUEForme l’étudiant aux différents domaines d’application de la photonique : fibres optiques, optoélectronique, dispositifs photoniques à semi-conducteurs, télécommunications optiques, matériaux optiques, composants optiques passifs, optique non linéaire et autres applications dont la biophotonique, les fibres optiques, les lasers, les cristaux photoniques et les composants pour les télécommunications.

MICRO ET NANOTECHNOLOGIESUne base solide dans le domaine du contrôle de dispositifs et de matériaux aux échelles micrométrique et nanométrique, ainsi que dans le développement de nouveaux procédés pour les technologies de pointe. Elle vise à la maîtrise de la conception et la fabrication de dispositifs microélectroniques, nanoélectroniques et quantiques, de capteurs et actuateurs, de systèmes micro-électromécaniques et de différents systèmes de revêtements et de couches minces, des matériaux avancés et des méthodes avancées de caractérisation des matériaux.

Génie physique Les études supérieures en génie physique offrent une formation scientifique de haut niveau et l’acquisition d’une expertise dans des domaines technologiques de pointe, tels que les micro et nanotechnologies, les matériaux, la conception, la fabrication et la caractérisation des dispositifs pour l’optique, la photonique et les télécommunications. Les activités de recherche et de développement évoluent dans un milieu de recherche dynamique et ouvert sur l’industrie.

AXES DE SPéCiALiSATiON

› Optique moderne et spectroscopie : guides d’ondes optiques, optique intégrée, photoacoustique et spectroscopie moléculaire, optoélectronique, capteurs optiques, spectroscopie laser, laser et ultrasons.

› Physique des solides : physique des dispositifs, sciences et technologie des matériaux diélectriques, semi-conducteurs composés, procédés pour la micro-électronique, procédés laser, analyse de surface, capteurs et actuateurs, technologie des plasmas, physique et technologie des couches minces.

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PROGRAMMES

diPLôMe d’Études suPÉrieures sPÉCiaLisÉes (d.e.s.s.)Le diplôme d’études supérieures spécialisées s’adresse aux candidats possédant un diplôme de premier cycle de nature scientifique et désirant compléter leur formation en génie physique à l’aide de cours de cycles supérieurs.

struCture du ProGraMMe (30 Cr.)

• Cours du 1er cycle (0 cr. minimum - 9 cr. maximum)• Cours de cycles supérieurs (21 cr. minimum - 30 cr.

maximum)

Maîtrise (M.inG ou M.sC.a.)Le programme de maîtrise a pour but d’approfondir les connaissances technologiques et scientifiques en génie physique. Ce programme présente deux profils :

› Profil recherche : favorise le développement de la compo-sante scientifique de la formation par l’approfondissement des connaissances et l’initiation à la recherche.

› Profil cours : favorise le développement de la composante professionnelle de la formation par l’approfondissement des connaissances et l’acquisition d’une spécialité.

struCture du ProGraMMe (45 Cr.)

Maîtrise-recherche :• Cours(15cr.)• Rechercheetrédactiondemémoire(30cr.)

Maîtrise-cours :• Cours(30cr.minimum-39cr.maximum)• Projetoustageenlaboratoire:(6cr.minimum-15cr.

maximum)

doCtorat (Ph. d.)Le programme de doctorat en génie physique permet d’acquérir un haut niveau de connaissances, de rigueur intellectuelle, de curiosité scientifique et de créativité nécessaires dans les activités professionnelles de pointe comme dans la recherche scientifique et l’enseignement universitaire. Il permet également de comprendre et d’évaluer la littérature scientifique et de développer la maîtrise de méthodes rigoureuses originales de raisonnement et d’expérimentation.

struCture du ProGraMMe (90 Cr.)

• Cours de cycles supérieurs : (15 cr. minimum) • Recherche et rédaction de thèse : (75 cr.)

Génie nucléaire Les études supérieures en génie nucléaire offrent une formation dans les domaines de la physique des réacteurs à fission et de la thermohydraulique. Ces connaissances permettent aux étudiants d’avoir accès à des projets complexes et multidisciplinaires en contrôle et en gestion des réacteurs.

DOMAiNES :

› Physique des réacteurs : approfondissement des mé- thodes avancées en transport et en diffusion neutronique et participation au développement des logiciels DRAGON et DONJON. Utilisation de ces outils pour simuler des réacteurs nucléaires déjà en opération ou pour concevoir le design des réacteurs de prochaine génération.

› Laboratoire de thermohydraulique (LTH) : conception et utilisation de nouveaux montages expérimentaux consacrés aux activités du LTH, et participation active à l’analyse des phénomènes physiques et thermohydrauliques qui sont impliqués dans les conditions de flux de chaleur critique et d’ébullition en convection forcée.

› Laboratoire SLOWPOKE : participation à des expériences utilisant un réacteur de recherche et acquisition de résultats pour l’analyse par activation neutronique.

AXES DE SPéCiALiSATiON :

› L’étude numérique des centrales nucléaires › Les techniques nucléaires sans vocation énergétique › L’étude théorique et expérimentale des écoulements

diphasiques› Les aspects multidisciplinaires de l’énergie (programme

de maîtrise)

PROGRAMMES

Les programmes de cycles supérieures dispensés à l’École Polytechnique sont offerts à l’Institut de génie nucléaire et mènent aux diplômes suivants :

diPLôMe d’Études suPÉrieures sPÉCiaLisÉes (d.e.s.s.) en GÉnie nuCLÉaireCe programme s’adresse à des candidats possédant un diplôme de premier cycle de nature scientifique et dési-rant compléter leur formation en génie nucléaire à l’aide de cours de cycles supérieurs.

struCture du ProGraMMe (30 Cr.)

• Coursdu1er cycle : (0 cr. minimum - 9 cr. maximum)• Coursdecyclessupérieurs:(21cr.minimum-30cr.

maximum)

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Le saviez-vous ?RAYONNEMENT Du GéNiE PHYSiQuE DANS TOuS LES TYPES DE GéNiEChaque département de Polytechnique possède au moins un professeur avec une formation en génie physique. Tous ont été formés à l’École Polytechnique, sauf un (Michael Buschmann, profes-seur de génie chimique, qui possède un baccalauréat en génie physique de l’Université de Saskatchewan.) Le nombre de professeurs au département représente 8 % de l’ensemble du corps professoral de Polytechnique.

QuALiTé ET QuANTiTé DE RECHERCHE Le Département de génie physique compte la moitié de tous les cher- cheurs et environ 15 % des associés de recherche présents à l’École Poly-technique de Montréal, ainsi que bon nombre des techniciens subvention-nés. Il détient quatre des 25 chaires de recherche du Canada de l’École. Le département est également respon-sable de 18 % des subventions de re-cherche octroyées à Polytechnique.

STAGiAiRES D’éTé EN GéNiE PHYSiQuE Chaque été, une trentaine d’étudiants en génie physique effectuent un stage obligatoire en entreprise dans le cadre du programme au baccalauréat. Plus de la moitié d’entre eux reçoivent une bourse du CRSNG. Vous avezun problème de génie physique passionnant à résoudre, mais personne à qui le confier? Cela pourrait être un beau défi pour un étudiant de génie physique!

Maitrise (M.inG ou M.sC.a.) en GÉnie ÉnerGÉtiqueLe programme de maîtrise a pour but d’approfondir les connaissances technologiques et scientifiques en génie énergétique. Ce programme présente deux profils :

Profil recherche : favorise le développement de la com-posante scientifique de la formation du candidat par l’approfondissement des connaissances et l’initiation à la recherche.

Profil cours : favorise le développement de la compo-sante professionnelle de la formation du candidat par l’approfondissement des connaissances et l’acquisition

d’une spécialité.

struCture du ProGraMMe (45 Cr.)

Maîtrise-recherche :• Cours(15cr.)• Rechercheetrédactiondemémoire(30cr.)

Maîtrise-cours :• Cours(30cr.minimum-39cr.maximum)• Projetoustageenlaboratoire:(6cr.minimum-15cr.

maximum)

doCtorat (Ph. d.) en GÉnie nuCLÉaireLe programme de doctorat en génie nucléaire a pour but de développer chez le candidat un haut niveau de connaissances, de rigueur intellectuelle, de curiosité scientifique et de créativité nécessaires tant dans les activités professionnelles de pointe que dans la recherche scientifique et l’enseignement universitaire.

Il permet au candidat d’approfondir ses connaissances en génie nucléaire et d’en repousser les frontières, de comprendre et d’évaluer la littérature scientifique et de développer la maîtrise de méthodes rigoureuses de raisonnement et d’expérimentation.

struCture du ProGraMMe (90 Cr.)

• Coursdecyclessupérieurs:(15cr.minimum)• Rechercheetrédactiondethèse:(75cr.)

Les étudiants de génie physique aux études supérieures, en septembre 2007.

Le dÉParteMent de GÉnie Physique reMerCie très ChaLeureuseMent Les MeMbresdu CoMitÉ d’honneur du 50e anniversaire de GÉnie Physique, Les entrePrises suivantes qui ont rendu PossibLe La CrÉation et La PubLiCation de Cette broChure CoMMÉMorative.

sinCères reMerCieMents au journaL LA PrESSE Pour son aiMabLe Prêt de Photos d’arChives.

Le personnel du Département, en septembre 2007.

Département de génie physiqueÉcole Polytechnique de MontréalC. P. 6079, succursale Centre-villeMontréal (Québec) H3C 3A7CANADA

Téléphone : 514 340-4711, poste 4983www.polymtl.ca/physinfo@phys.polymtl.ca