Découvrez le LAFOC, laboratoire d'optique de premier plan en Afrique occidentale, qui fête ses 30 ans d'excellence en 2021.

Le Centre des lasers et des fibres optiques (en anglais, LAFOC, pour Laser and Fibre Optics Centre) a été créé en 1991 au sein du département de physique de l'université de Cape Coast, au Ghana. En 1992, il est devenu affilié au Centre international Abdus Salam de physique théorique (ICTP) sous les auspices du Bureau des activités extérieures (OEA) de l'ICTP, à Trieste, en Italie. Le Centre a été officiellement inauguré par le chef de l'OEA de l'époque, le professeur G. Denardo, le 26 mars 1993 à Cape Coast, au Ghana.

La création du Centre est le résultat de la recommandation et de l'encouragement des professeurs F. T. Arecchi (président de l'Instituto Nazionale di Ottica - INO, Firenze, Italie), F. K. A. Allotey (président de la Commission de l'énergie atomique du Ghana et du Conseil ghanéen pour la recherche scientifique et industrielle) et S. K. Adjepong (vice-chancelier de l'université de Cape Coast).

Soutien de laboratoires italiens

P.K. Buah-Bassuah, alors étudiant en laser et optique moderne à l'université de Florence, en Italie, sous la direction de F. T. Arecchi, a mis en place le LAFOC avec le soutien financier du Bureau des laboratoires italiens. P.K. Buah-Bassuah avait également été formé par le G. Furlan et par des activités de recherche ultérieures avec d'autres scientifiques (J. K. Aboagye, A. Ayensu, A. N. de-Heer-Amissah, Kofi Anane Fenin, S. K. Adjepong, S. Y. Mensah et Haruna Yakubu) de l'université de Cape Coast.

Les programmes d'accompagnement de l'ICTP, tels que la Conférence internationale ICTP-Bouchet sur la physique et le développement technologique de l'Afrique (Accra, Ghana, 14-17 août 1990), ont accru la sensibilisation à l'utilisation des lasers pour résoudre les problèmes nationaux. Ce programme spécifique a été suivi de plusieurs ateliers locaux et internationaux, de conférences et de programmes de formation en optique de base et appliquée.

Formation et recherche

Le Centre a par la suite attiré des chercheurs de plusieurs départements de l'université ainsi que d'autres institutions locales et internationales. Les visites au centre ont eu différents objectifs, notamment des collaborations en matière de recherche, des stages, ainsi que de l'enseignement et de la supervision d'étudiants de troisième cycle.

Les principaux axes du LAFOC sont l'éducation, la formation, la recherche et le développement. Le LAFOC est l'un des rares centres offrant des études avancées dans les applications appliquées du laser et de la fibre optique au sein de la sous-région ouest-africaine. Ses principaux mandats sont la formation postuniversitaire, la recherche et la démonstration des différents phénomènes optiques de base aux étudiants de deuxième cycle.

Doctorats et masters

Le LAFOC a formé environ 25 doctorants, ghanéens et étrangers, ainsi qu'environ 40 masters en optique appliquée et en physique théorique. En outre, les étudiants en dernière année de physique du département de physique et d'autres départements offrant des cours facultatifs sur les lasers, les fibres optiques et la photonique, ont eu l'occasion d'assister à des démonstrations au LAFOC, et certains y ont réalisé leur projet expérimental de dernière année. Le centre continue d'attirer des chercheurs d'autres départements de l'université, ainsi que des chercheurs d'autres institutions au Ghana et de la communauté scientifique internationale.

Une diversité d'instruments

Actuellement, le LAFOC dispose des instruments suivants : un système d'imagerie microscopique multispectral à LED, un système de spectroscopie d'absorption optique différentielle, une spectroscopie d'absorption des gaz en milieu diffusant, un fluorocapteur, un goniomètre Lego, un microscope horizontal laser multispectral/multimodal, et diverses sources de lumière (lasers). Ces sources de lumière, d'autres équipements et plusieurs montages de paillasse optique permettent des séances pratiques pendant les ateliers et des démonstrations éducatives de phénomènes optiques tels que:

• interférences ;
• diffraction ;
• photodégradation ;
• photoablation ;
• fractionnement de la structure hyperfine ;
• diffusion et atténuation de la lumière ;
• réflexion diffuse ;
• holographie ;
• imagerie ;
• fluorescence des plantes ;
• speckling ;
• imagerie multispectrale ;
• détection à distance ;
• etc.

Elles ont également permis la démonstration du couplage de fibres optiques.

Une diversité de thèmes de recherche

Les dispositifs optiques/photoniques disponibles et la capacité technique des chercheurs et des étudiants de troisième cycle ont permis des recherches fructueuses en spectroscopie de fluorescence, spectroscopie Raman, spectroscopie d'absorption, imagerie multispectrale, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et interférométrie de Moiré et de Michelson. Les recherches récentes du LAFOC ont porté sur les domaines de la biophysique [1, 2, 3, 4], la spectroscopie de fluorescence des plantes [5,6], les études des polluants de l'eau et la surveillance environnementale [7, 8, 9, 10].

Groupes de recherche

Les domaines de recherche étudiées depuis la fondation du LAFOC sont :

1. Métrologie optique
   1. Diffusion de la lumière des particules solides, des surfaces de fluides et des tissus fantômes
   2. Holographie et interférométrie de speckle.
2.  Traitement d'image : recherche d'informations par l'interaction de la lumière avec le matériau/environnement.
3. Spectroscopie optique appliquée : fluorescence des plantes, tissus biomédicaux, absorption de gaz en milieu diffusant (GASMAS).
4. Fibre optique : détection et communication.

Le LAFOC est soutenu par le Réseau africain d'imagerie spectrale (AFSIN) dans le cadre du Programme scientifique international (ISP) Suède pour la formation de doctorants en spectroscopie optique et en imagerie multispectrale. Au cours des six dernières années, le centre a organisé des conférences et des ateliers locaux, régionaux et internationaux, en plus de programmes réguliers de sensibilisation dans les écoles secondaires dans le domaine de l'optique appliquée.

Andrew Huzottey, Jojo M. Eghan, Patrick Mensah-Amoah, Charles L. Y. Amuah, Samuel S. Sackey & Benjamin Anderson

Cet article a été publié pour la première fois par la Lettre d'information de la physique africaine. ©American Physical Society, 2021. Il a été traduit en français par Afriscitech.