1 – Parcours et situation présente

FONTAINE Joseph Joël   

Professeur des universités  – CNU Section 63 – Institut National des Sciences Appliquées de Strasbourg,  Tel : 06 34 14 65 40   E-mail   joel.fontaine@insa-strasbourg.fr – Perso : Veuf, 2 fils

Juin 1969 : Bac C – Lycée Roland Garros – Le Tampon – 97-4 Réunion 
Septembre 1969 à Juin 1974 : Étudiant à l’Université internationale de Moscou. Préparation du ‘Master of Sciences in Physics – Option Radiophysique et électronique’. 
Septembre 1974 à Août 1975 : Maître Auxiliaire – Enseignement de mathématiques et de technologie au Collège d’enseignement secondaire de St-Joseph (Réunion).
Septembre 1975 à Juin 1976 : Étudiant à l’Université Louis Pasteur de Strasbourg – Préparation du D.E.A. de Physique Électronique du Solide.
Sept. 76 à Juin 78 : Boursier MRT à l’Université Louis Pasteur de Strasbourg – Laboratoire de Spectroscopie et d’Optique du Corps Solide, Groupe de Recherche en Photonique Appliquée.
Préparation d’une Thèse de 3ème cycle sous la direction du Professeur M. Grossman – Sujet : “Étude de surfaces de corps solides diffusants par des méthodes optiques”.
Juillet à Septembre 1978 : Stagiaire au Centre de Recherche sur les lasers de l’Université de Californie du Sud – Los Angelès – USA.Sujet : Transport d’informations par train d’ondes pulsées. Étude de la dégradation du rapport signal à bruit dans la propagation d’impulsions par fibres optiques.
Octobre 1978 à Septembre 1981 : Chercheur à l’Université Louis Pasteur et l’Université du Texas à Denton, USA.  
• Préparation d’une thèse d’État dans le domaine des lasers à impulsions subpicosecondes et leurs applications sous la direction de Michel Grossman, Université Louis Pasteur et de Jean-Claude Diels, Professeur à l’Université du Texas.
• Recherches contractuelles à l’Université Louis Pasteur, Groupe de Recherche en Photonique Appliquée en collaboration avec divers établissements de la Région Alsace :            
– Développement d’un capteur à fibre optique pour mesure de contraintes mécaniques’.            
–  Étude et Réalisation d’un séquenceur automatique pour un Synthétiseur d’Images Holographiques.           
–   Mise au point d’une méthode non destructive par effet de speckle
pour la caractérisation d’assemblages collés pour l’École de Chimie de Mulhouse.           
– Traitement optique d’images de microscopie électronique pour le
Laboratoire d’Odontologie de l’ULP
de 1981 à 1989 : Maître-Assistant en Physique-Photonique à l’École
Nationale Supérieure des Arts et Industries de Strasbourg.
Février 1983 : Doctorat d’État – Université Louis Pasteur ‘Tomoscopie
Optique Femtoseconde: une Application à la Recherche d’un Laser’.
Juin 1987 : Habilitation à diriger des recherches. Université Louis Pasteur
depuis 1989 : Professeur des universités en Physique-Photonique à l’École Nationale Supérieure des Arts et Industries de Strasbourg (devenue INSA de Strasbourg en février 2003).
De 1986 à 1996 : Responsable de l’équipe de recherche ‘ Applications des Lasers ‘  à l’Ensais
Juin 1989 à Janvier 1990 : Professeur associé à l’Université du Nouveau Mexique – Albuquerque – USA            
– Enseignement :   “Laser Physics”, (Graduate course)            
– Recherche au Laboratoire de Physique et d’Astronomie (Groupe du
Professeur JC Diels)
A partir de 1997 : Responsable du groupe’Photonique de Puissance’ au sein du Laboratoire des Systèmes Photoniques de l’ULP auquel les enseignants  en 63ème section de l’Ensais ont été rattachés.
Janvier 1995 à juillet 2000 – Directeur du département Génie Électrique et Climatique de l’ENSAIS (30 enseignants – 200 étudiants)
2002-2008 – Coordonnateur du projet européen ‘Rhénaphotonics’ –
15 partenaires –  2, 3 M €  dont 1 M € de fonds européens Interreg
Janvier 1995 à juillet 2000 – Directeur du département Génie Électrique et Climatique de l’ENSAIS (30 enseignants – 200 étudiants)
De 2009 à 2019 – Directeur de la Recherche de l’INSA de Strasbourg (Enseignants-Chercheurs : de 50  en 2010 à 70 EC en 2019)

Activités de Recherche 

Mots-clés

Laser – Interaction laser-matière – Photonique – Usinage et Transformation de matériaux par laser – Signaux et Systèmes.

Holographie et Métrologie optique

Je me suis intéressé au début de ma carrière de chercheur aux techniques de l’optique cohérente pour la caractérisation non destructive de matériaux et structures.  L’holographie qui m’a fait entrer dans l’optique reste pour moi un sujet fascinant ; les mémoires optiques que nous avons développées au Laboratoire sont très prometteuses à moyen terme. La thèse de Kiefer Renaud, soutenue en 2002, a montré que la restitution rapide de données à partir d’enregistrements holographiques était possible grâce à l’emploi de MEMS et de déflecteurs acousto-optiques.

Génération et utilisation d’impulsions laser femtosecondes

J’ai participé pendant une dizaine d’années (de 78 à 88) à la course à la réalisation d’impulsions laser de plus en plus courtes dans le cadre d’une collaboration étroite avec le groupe du Professeur Diels aux Etats-Unis. Nous avons été les premiers à introduire la technique de compression d’impulsions par dispersion ; nous avons montré que des impulsions de 50 femtosecondes pouvaient être obtenues par cette voie. La technologie a beaucoup évolué, mais les techniques de réalisation et de caractérisation demeurent essentiellement inchangées. Actuellement les impulsions ultra-courtes sont également utilisées dans le domaine du micro-usinage auquel je me suis entre-temps intéressé. Les peignes de fréquences produits par laser femtoseconde sont aussi un précieux outil pour les mesures de distance absolue et de grande précision (thèse en cours – Yu Wenhui, co-dirigée par Pierre Pfeiffer).

Photonique de puissance

Mon rattachement depuis 1981, à une école d’ingénieurs dont la formation est orientée vers les systèmes industriels et la production m’a incité à organiser mes recherches autour l’interaction faisceau laser de puissance – matériaux. Les sujets de recherche ont évolué au cours des deux dernières décennies avec le développement de la technologie laser dans l’industrie. J’ai donc contribué activement à développer au sein de l’établissement d’un centre de recherche et d’essais sur l’utilisation de faisceaux lasers de forte puissance. C’est ainsi que nous avons été le premier centre de succès qu’a rencontré l’opération nous a amené à sortir l’entité que nous avions créée au sein du département de Mécanique de l’Ecole et de l’implanter sur un site dédié aux entreprises innovantes (Pôle API d’Illkirch). Cet institut (l’Irepa-laser) est devenu le premier centre public dédié aux lasers de puissance en France. Je continue à utiliser les infrastructures qui y sont installées pour les études menées par mon équipe. 

Composants, systèmes et microsystèmes photoniques

L’étude de l’interaction laser –matériaux et l’évolution des technologies afférentes, m’ont amené à orienter mes sujets de recherche vers les méthodes et outils pour la conception, la caractérisation et la réalisation des systèmes de formation d’images ou de traitement de front d’onde, couches diffractives, micro-guide d’onde.  J’ai proposé d’adapter les outils qui avaient été développés au Laboratoire pour les éléments optiques diffractifs de faisceaux visibles, aux faisceaux à cohérence limités des lasers de moyenne puissance. Nous avons développé un prototype de machine de fabrication ; des éléments de mise en forme de faisceau de laser à CO2ont été réalisés.

Thèses Dirigées et co-dirigées 

• 20 thèses dirigées ou co-dirigées au sein du Laboratoire des Systèmes Photoniques puis de ICUBE.

Jurys de thèses et d’HdR :  Rapporteur  pour une cinquantaine de jurys de thèse et d’HdR.

Activités universitaires d’intérêt collectif 

Direction de département

De 1995 à 2000 j’ai occupé le poste de Directeur du Département Génie Electrique et Génie Climatique à l’ENSAIS. Au cours de cette période l’Ecole a effectué un travail de réforme de grande ampleur qui nous mené à revoir l’ensemble de nos cursus et de notre organisation. Des objectifs précis nous avaient été fixés par la Commission des Titres d’Ingénieurs en 98 ; il s’agissait pour nous de mettre en place une nouvelle politique de stages pour nos étudiants, de mieux les préparer à l’international, d’améliorer la lisibilité de nos formations et de mieux nous intégrer au niveau national.

Nous avons donc défini de nouvelles périodes et durées pour les stages de nos étudiants. Pour y arriver, nous avons dû passer par une diminution de 15 % des volumes d’enseignement encadré et revoir le déroulement des semestres. Un nouveau règlement pédagogique a été élaboré et l’ensemble des réformes est devenu opérationnel à la rentrée 2000. Une telle réforme n’avait jamais été entamée au sein de l’Ecole et les résistances ont été nombreuses. Une de nos difficultés a résidé et réside toujours dans la variété des statuts d’enseignants présents dans l’Ecole, les enseignants-chercheurs n’étant pas majoritaires. Dans cette phase de remise en question de tous les aspects de la vie des élèves et des rôles des enseignants, l’action d’un Directeur de département est primordiale puisqu’il se situe entre ceux qui vont bénéficier de (certains diraient plutôt ‘subir’) la réforme et la Direction de l’Ecole chargée de la mettre en place. Je pense m’être acquitté honorablement de cette tâche mais au prix d’un investissement en temps considérable dont je ne soupçonnais pas l’ampleur avant d’occuper ces fonctions. Il n’en demeure pas moins que cette tâche m’est apparue exaltante. Elle m’a permis d’interagir de façon continue et intense avec l’ensemble des acteurs de la vie de l’Ecole.

1.     Responsabilités collectives au titre de la Recherche

• Animation du groupe ‘Laser’ de l’ENSAIS. De 1985 à 1976, j’ai animé les activités ‘laser’ à l’ENSAIS. En 1996 l’équipe de 3 enseignants-chercheurs a été rattachée au Laboratoire des Systèmes Photoniques de l’ULP. J’ai continué à animer l’activité ‘Photonique de puissance’. 

Animation de l’Equipe interne n°2 du LSP depuis 2000 : conception, modélisation, réalisation de systèmes pour l’instrumentation et la photonique de puissance. L’organisation des équipes a été modifiée dans le cadre du plan quadriennal 2004-2008. Les activités ‘capteurs’, ‘modélisation’  et ‘photonique de puissance’ ont été regroupées au sein d’une équipe unique que j’anime. L‘équipe est constituée des 4 enseignants-chercheurs en poste  à l’INSA et de 3 enseignants-chercheurs de l’ULP. 

2.     Coordonateur du projet européen Rhenaphotonics.

A partir de mars 2002 j’ai assuré la coordination administrative et l’animations scientifique du projet Européen ‘RHENAPHOTONICS’ dans le cadre du programme Interreg ; il s’agit d’un projet de collaboration transfrontalière réunissant 2 établissements de recherche allemands, une entreprise allemande, cinq laboratoires français, deux associations. Montant du budget : 2,3 millions d’euros dont 42 % financés par les Communautés Européennes.

Les principaux objectifs poursuivis  dans le cadre de ce réseau ont été : coordination des activités d’Optique-Photonique dans la région sud-rhénane, réunion des partenaires français dans le cadre d’une association reconnue au niveau national, mise en place d’une formation transfrontalière en optique-photonique.

Le projet s’est terminé en 2006, mais les tâches de gestion et financière ont continué jusqu’en 2009.

3. Responsabilités (printemps 2019)

• Directeur de la Recherche de l’INSA de Strasbourg et à ce titre vice-président du conseil scientifique de l’établissement 

• Membre du Conseil d’Administration de l’INSA Strasbourg, 

• Membre du Conseil de direction du Laboratoire ICUBE

• Membre du bureau et du conseil de l’Ecole Doctorale 269

• Membre du comité de direction du Centre de Transfert de Technologie  IREPA-Laser.

4. Situation à partir de septembre 2019

• Professeur émérite de l’INSA de Strasbourg.
• Membre de l’équipe Instrumentation et Procédés Photoniques du Laboratoire ICube.
• Membre du comité de direction du Centre de Transfert de Technologie IREPA Laser.