ANR HIPERSIS | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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  ANR HIPERSIS

Participants hors IPGP : 
ESEO: G. Plantier, M. Feuilloy, R. Féron

2017- 2019 Sismométre Optique a Haute Performance 

Nous proposons de développer et de qualifier  un sismomètre optique (laser) innovant, de haute résolution et à bas coût, afin d'améliorer la surveillance en temps-téel de régions d'aléa tellurique élevé (séismes, volcans, glissements de terrain, tsunamis...), ainsi  que des régions d'exploration, de production et de stockage industriels du sous-sol (géothermie, huiles, gaz, mines profondes, stockage de CO2 et de déchets nucléaires...), pour des objectifs de sécurité et de production. Dans le projet ANR LINES (2009-2012), nous avons développé avec succès un tel capteur sur un cable  optique de 3 km. Cependant, de la R&D supplémentaire est requise, pour intéresser le marché industriel des sismomètres, avec l'objectif ambitieux de combiner miniaturisation (<4cm), résistance à haute température (250°C),  bruit instrumental inférieur  à 2ng/sqrt(Hz) entre 1 et 20 Hz, omni-tilt (pas de nivellement requis), faible consommation, et faible coût.  Un tel instrument n'existe pas sur le marché industriel de la géophysique. Cela requiert de nouveaux designs couplés de mécanique, optique, et algorithmique.

 

HIPERSIS  propose la Recherche et Développement ci-dessus, impliquant 2  partenaires: IPGP, avec son  expertise en sismologie et sismométrie, pour la mécanique et l'intégration optique; et l'ESEO, un  institut de formation et de recherche privée, avec son expertise en traitement du signal et électronique, qui developpera  de nouveaux algorithmes et en particulier  intégrera les spécificités mécaniques de l'oscillateur (résonance, amortissement, non-linéarités).  A l'IPGP, plusieurs prototypes seront conçus, construits et testés, visant à une amplification optique et mécanique d'un facteur minimal de 5. En particulier, seront analysées l'efficacité d'une correction de mode commun avec une double mesure optique, ainsi que la sensibilité des fibres elles-mêmes à la vibration. Une première qualification du capteur intégré sera réalisée au Laboratoire Souterrain à Bas Bruit de Rustrel  en Provence (LSBB).

La valorisation débutera la seconde année, avec la préparation de projets dédiés à la surveillance micro-sismique en contexte industriel et académique.