La fibre optique est utilisée pour vérifier l’intégrité des lignes opto-pyro dans les lanceurs et les satellites

Les systèmes opto-pyrotechniques sont largement utilisés dans les lanceurs et les satellites. Des impulsions laser intenses sont distribuées par des fibres optiques pour activer des événements spécifiques par le biais d’explosions contrôlées

Parmi les opérations déclenchées par la longueur d’onde d’allumage figurent l’allumage de moteurs, de boosters et de roquettes. L’opto-pyrotechnie est également utilisée pour la séparation des étages et des charges utiles, l’ouverture des valves, la passivation et, si nécessaire, la neutralisation du lanceur. Certains lanceurs peuvent comporter plusieurs centaines de mètres de lignes optopyro et plusieurs dizaines de fonctions pyrotechniques.

L’opto-pyrotechnie, c’est-à-dire l’initiation ou le déclenchement par impulsions laser, présente plusieurs avantages :

• aucun explosif primaire n’est nécessaire (l’utilisation d’explosifs secondaires comparativement insensibles augmente la sécurité),
• les appareils sont légers et compacts,
• les appareils fournissent une réponse quasi instantanée,
• masse totale réduite,
• nouvelle fonctionnalité éventuelle (test et vérification du système intégré),
• faibles besoins en courant,
• potentiel pour améliorer la sécurité (immunité aux IME et à l’EDD).

Bien que le système se soit avéré à la fois fiable et sûr, il est difficile de vérifier l’intégrité des lignes opto-pyrotechnique.

Grâce à notre capacité interne à réaliser des dépôts de couches minces, nous pouvons concevoir des filtres dichroïques spécifiques à chaque application. Notre WDM personnalisable peut par exemple vérifier l’intégrité de la ligne au moyen d’une longueur d’onde d’interrogation de très faible énergie, et permettre la transmission d’une longueur d’onde d’allumage provenant d’un laser haute puissance.

Lorsque le WDM renvoie une atténuation inhabituelle de la longueur d’onde d’interrogation vers la ligne de surveillance, il révèle qu’il y a un défaut sur la ligne opto-pyrotechnique. En effet, la signature lumineuse résultante est analysée par un OTDR (optical time-domain reflectometer) qui fournit des informations détaillées sur l’emplacement et l’état général des épissures, des connexions, des défauts et autres caractéristiques d’intérêt.

Lorsqu’il est prouvé qu’il y a une défaillance sur la ligne de transmission, le dispositif opto-pyrotechnique empêche la longueur d’onde d’allumage d’être tirée. Au contraire, lorsque la signature de la lumière d’interrogation rétrodiffusée est « normale », le laser d’allumage peut activer l’initiateur opto-pyro [IOP] (ou le détonateur opto-pyro [DOP]) qui déclenchera la séparation de l’étage ou l’allumage du booster par exemple.

SEDI-ATI est très impliquée dans le programme qui consiste à contrôler l’intégrité des lignes opto-pyrotechnique utilisées pour déclencher l’allumage du moteur P120C. Le P120C servira de propulseur latéral pour les lanceurs Ariane 6 et équipera le premier étage de Vega-C.

Le 7 octobre 2020, au Centre Spatial de Guyane Française,  a eu lieu le dernier test d’allumage réussi du moteur de fusée P120C, dont le vol inaugural était prévu courant 2022/2023.

SEDI-ATI Fibres Optiques est très fière d’avoir contribué à la réussite de cette première mondiale !

Afin de détecter en toute sécurité un défaut sur la ligne de train opto-pyrotechnique, tel qu’une transmission défaillante ou une connexion faible, SEDI-ATI a développé un multiplexeur de longueur d’onde [WDM] multimode personnalisable avec des propriétés spécifiques pour répondre à ce type d’application.

Les matériaux sont sélectionnés avec soin : très faible dégazage, légèreté, qualification spatiale…

Ainsi, ce WDM durci remplit sa fonction de contrôle de sécurité dans des conditions opérationnelles de température, d’altitude, de vide, de radiation… De plus, ses performances ne sont pas affectées par les forces d’accélération, ni par les chocs et les vibrations rencontrés lors des opérations de manutention, de transport et de lancement.