Fibres optiques nanostructurées par voie sol-gel dans le système silice-zircone dopé terre rare PDF Download
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Author: Gurvan Brasse
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 174
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Book Description
Les nanomatériaux d'une part et les fibres optiques d'autre part sont au cœur de la révolution scientifique et technologique de ces dernières années. Cette thèse propose d'associer ces deux champs d'applications, afin d'élaborer un nouveau type de fibres optiques présentant un cœur solide nanostructuré par voie sol-gel dans le système silice-zircone dopé terre rare. En s'appuyant sur une étude rhéologique des sols de silice-zircone, ainsi que sur des analyses thermogravimétriques, thermodifférentielles et microstructurales des xérogels de silice-zircone, un protocole d'élaboration d'une telle fibre est mis en place. Les fibres ainsi élaborées sont alors caractérisées expérimentalement d'un point de vue microstructural (MEB, DRX) et d'un point de vue optique (transmission, profil d'indice, dispersion chromatique, pertes). Les propriétés de luminescence des différentes fibres non dopées et dopées avec des ions erbium et/ou ytterbium sont alors étudiées et les mécanismes qui en sont à l'origine sont discutés. L'ensemble de ce travail aboutit à la réalisation de fibres optiques présentant un cœur solide nanocomposite, possédant de bonnes propriétés de guidage et un faible niveau de pertes étant donné les applications visées. Des propriétés de luminescence originales ont finalement été mises en évidence au sein de ces fibres.
Author: Gurvan Brasse
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 174
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Book Description
Les nanomatériaux d'une part et les fibres optiques d'autre part sont au cœur de la révolution scientifique et technologique de ces dernières années. Cette thèse propose d'associer ces deux champs d'applications, afin d'élaborer un nouveau type de fibres optiques présentant un cœur solide nanostructuré par voie sol-gel dans le système silice-zircone dopé terre rare. En s'appuyant sur une étude rhéologique des sols de silice-zircone, ainsi que sur des analyses thermogravimétriques, thermodifférentielles et microstructurales des xérogels de silice-zircone, un protocole d'élaboration d'une telle fibre est mis en place. Les fibres ainsi élaborées sont alors caractérisées expérimentalement d'un point de vue microstructural (MEB, DRX) et d'un point de vue optique (transmission, profil d'indice, dispersion chromatique, pertes). Les propriétés de luminescence des différentes fibres non dopées et dopées avec des ions erbium et/ou ytterbium sont alors étudiées et les mécanismes qui en sont à l'origine sont discutés. L'ensemble de ce travail aboutit à la réalisation de fibres optiques présentant un cœur solide nanocomposite, possédant de bonnes propriétés de guidage et un faible niveau de pertes étant donné les applications visées. Des propriétés de luminescence originales ont finalement été mises en évidence au sein de ces fibres.
Author: Valérie Mauroy
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Languages : fr
Pages : 156
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Book Description
Les fibres optiques dopées aux ions erbium sont utilisées pour réaliser des amplificateurs. Dans un objectif de contrôler et de modifier les propriétés spectroscopiques de l’erbium dans ces fibres optiques à base de silice, nous étudions une voie originale consistant à encapsuler ces ions dans des nanoparticules d’oxyde obtenues in-situ directement au cours du procédé MCVD. La modification de l’environnement local de l’erbium permet de modifier les propriétés spectroscopiques. Ces nanoparticules apparaissent au cours de la fabrication grâce à l’incorporation d’un agent nucléant. Les cycles thermiques nécessaires à la fabrication de la préforme permettent alors de déclencher une séparation de phases spontanée. Cette thèse a pour but d’étudier l’influence des différents paramètres de fabrication (concentration en agent nucléant dans la solution de dopage, phases de consolidation ou de rétreint, etc.) sur les caractéristiques des nanoparticules et les propriétés spectroscopiques de l’erbium. L’étude des paramètres est regroupée dans ce manuscrit suivant deux axes : composition du matériau et cycles thermiques. Les nanoparticules ont été principalement caractérisées par Microscopie Electronique à Balayage (MEB). La spectroscopie de l’erbium a été analysée en réalisant des mesures de spectres d’émission et de temps de vie de la fluorescence à 1,5 μm. Des modifications spectroscopiques (élargissement de 40 à 60% de la largeur à mi-hauteur du spectre d’émission) ont été obtenues seulement pour les fibres présentant des diamètres moyens de particule élevés (50 nm). Les critères de transparence de pourront donc être satisfaits qu’en jouant sur la densité de particules.
Author: Laure Bertry
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 184
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Cette thèse participe au projet ANR Fenoptic qui vise à exploiter les propriétés plasmoniques de nanoparticules métalliques incorporées dans des fibres optiques de spécialité. Actuellement, afin de limiter l’atténuation du signal à longue distance, celui-ci est ré-amplifié à intervalles réguliers par émission stimulée d’ions terres rares dispersés dans le cœur des fibres. L’objectif de ce travail de thèse est d’améliorer l’efficacité de l’amplification du signal en exaltant l’émission des ions luminescents grâce à un couplage efficace avec le cœur métallique. Des nanostructures multicouches originales consistant en une nanoparticule d’or enrobée de couronnes de silice pures ou dopées par des ions lanthanides ont été développées par chimie douce. La forme et la taille des cœurs d’or, ainsi que l’épaisseur et le taux de dopage des couronnes de diélectrique ont été finement contrôlés en solution, et des suspensions stables ont été obtenues. Des références optiques ont également été mises au point par dissolution du cœur métallique. Ces nanostructures sont insérées dans des matrices de silice sol-gel de qualité optique et caractérisées par spectroscopie d’émission et déclin de luminescence. Une forte extinction de la luminescence de l’europium (III) est observée à une distance de 2 nm de nanosphères d’or. Cette extinction diminue légèrement à mesure que la distance de couplage augmente, mais persiste jusqu’à 28 nm au moins. La possibilité d’incorporer ces nanostructures dans des cœurs silice de fibres optiques a été évaluée pour un procédé haute température détenu par Draka. Des essais préliminaires selon un procédé semi-industriel par voie sol-gel ont également été initiés.
Author: ERIC.. MAURICE
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Languages : fr
Pages : 175
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L'OBJECTIF POURSUIVI AU COURS DE CE TRAVAIL EST DE CONTRIBUER A LA COMPREHENSION DES DEUX PRINCIPAUX PROCESSUS MULTIPHOTONIQUES OBSERVABLES DANS LES FIBRES OPTIQUES DOPEES AUX IONS TERRES RARES. CETTE ETUDE EST AXEE AUTOUR DE L'ION ERBIUM QUI, PAR SA STRUCTURE ENERGETIQUE, APPORTE UN SUPPORT AUX MECANISMES D'UP-CONVERSION, TANDIS QUE LE FORT CONFINEMENT DES SIGNAUX LUMINEUX PERMET D'ATTEINDRE LES DENSITES DE PUISSANCES NECESSAIRES A L'OBSERVATION DE CES PHENOMENES. DANS UNE PREMIERE ETAPE, NOUS DECRIVONS LE PROCEDE D'ELABORATION DES FIBRES OPTIQUES, EN INSISTANT TOUT PARTICULIEREMENT SUR LA REALISATION DE FIBRES FORTEMENT DOPEES PERMETTANT L'ETUDE DES MECANISMES D'UP-CONVERSION METTANT EN JEU PLUSIEURS ESPECES IONIQUES. UNE PART IMPORTANTE DE CE MEMOIRE EST ENSUITE CONSACREE A L'ANALYSE DE DEUX PROCESSUS MULTIPHOTONIQUES GENERANT UNE EMISSION VERTE DE L'ION ERBIUM LORS D'UNE EXCITATION INFRAROUGE: LE MECANISME D'ABSORPTION A PARTIR DE L'ETAT METASTABLE EXCITE, OBSERVE LORS D'UNE EXCITATION AUTOUR DE 800 NM DE FIBRES DOPEES ERBIUM, EST ANALYSE EN METTANT L'ACCENT SUR LA GENERATION D'UNE EMISSION VERTE, ET NON PAS SUR LE ROLE NEFASTE QUE CET EFFET PRODUIT SUR LE GAIN A 1530 NM. NOUS MONTRONS QU'IL EST POSSIBLE D'OBSERVER LES MEMES RAIES D'EMISSION EN EXCITANT A 980 NM UNE FIBRE CODOPEE YTTERBIUM-ERBIUM CONSECUTIVEMENT A UN MECANISME DE DOUBLE TRANSFERT D'ENERGIE PRENANT PLACE ENTRE CES DEUX IONS. L'ANALYSE DYNAMIQUE ET EN TRANSMISSION REVELE LA PRESENCE D'UN FORT TAUX DE CLUSTERS, QUI SONT A L'ORIGINE DE L'EFFICACITE OBSERVEE DE CE MECANISME. CE TRAVAIL S'ACHEVE PAR LA MISE EN EVIDENCE DU COUPLAGE THERMIQUE LIANT LES DEUX NIVEAUX IMPLIQUES DANS L'EMISSION VERTE, MISE EN EVIDENCE RENDUE POSSIBLE PAR LA FORTE DISPROPORTION DES SECTIONS EFFICACES D'EMISSION DE CES NIVEAUX. CETTE ETUDE REVELE UNE DYNAMIQUE THERMIQUE IMPORTANTE DU SPECTRE EMIS, CE QUI NOUS PERMET D'APPLIQUER L'ENSEMBLE DES CONNAISSANCES PRECEDEMMENT ACQUISES A L'ETUDE D'UN CAPTEUR DE TEMPERATURE DONT LES PERFORMANCES S'AVERENT PROMETTEUSES
Author: Agnes Buka
Publisher: World Scientific
ISBN: 1848167997
Category : Science
Languages : en
Pages : 299
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Book Description
The book intends to give a state-of-the-art overview of flexoelectricity, a linear physical coupling between mechanical (orientational) deformations and electric polarization, which is specific to systems with orientational order, such as liquid crystals. Chapters written by experts in the field shed light on theoretical as well as experimental aspects of research carried out since the discovery of flexoelectricity. Besides a common macroscopic (continuum) description the microscopic theory of flexoelectricity is also addressed. Electro-optic effects due to or modified by flexoelectricity as well as various (direct and indirect) measurement methods are discussed. Special emphasis is given to the role of flexoelectricity in pattern-forming instabilities. While the main focus of the book lies in flexoelectricity in nematic liquid crystals, peculiarities of other mesophases (bent-core systems, cholesterics, and smectics) are also reviewed. Flexoelectricity has relevance to biological (living) systems and can also offer possibilities for technical applications. The basics of these two interdisciplinary fields are also summarized.
Author: Ulrich Schubert
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3211751254
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 220
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Book Description
Materials syntheses are more complex than syntheses of inorganic or organic compounds. Materials synthesis protocols often suffer from unclarities, irreproducibility, lack in detail and lack in standards. The need to change this situation is the main motivation for this book. It collects a number of detailed protocols, ranging from organic polymers to carbonaceous and ceramic materials, from gels to porous and layered materials and from powders and nanoparticles to films.
Author: Jerome V. Moloney
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9780387985817
Category : Business & Economics
Languages : en
Pages : 270
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Book Description
Mathematical methods play a significant role in the rapidly growing field of nonlinear optical materials. This volume discusses a number of successful or promising contributions. The overall theme of this volume is twofold: (1) the challenges faced in computing and optimizing nonlinear optical material properties; and (2) the exploitation of these properties in important areas of application. These include the design of optical amplifiers and lasers, as well as novel optical switches. Research topics in this volume include how to exploit the magnetooptic effect, how to work with the nonlinear optical response of materials, how to predict laser-induced breakdown in efficient optical devices, and how to handle electron cloud distortion in femtosecond processes.
Author: John D. Wright
Publisher: CRC Press
ISBN: 1482283166
Category : Science
Languages : en
Pages : 136
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Book Description
Sol-Gel processing methods, first used historically for decorative and constructional materials, were extensively developed in the last century for applications such as glasses, ceramics, catalysts, coatings, composites and fibres. Today they are reaching their full potential, enabling the preparation of new generations of advanced materials not easily accessible by other methods yet using mild, low-energy conditions. The topic is therefore increasingly included in advanced undergraduate, MSc and PhD programmes in the areas of chemistry, physics and materials science. This concise introductory text, written at the advanced undergraduate/first-year postgraduate level, is also suitable as an introduction to the development, mechanisms, chemistry, characterisation methods and applications of the technique. It provides readers with an extensive yet concise grounding in the theory of each area of the subject and details the real and potential applications and the future prospects of sol-gel chemistry.
Author: P.M. Visakh
Publisher: Woodhead Publishing
ISBN: 0081004273
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 344
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Book Description
Recent Developments in Polymer Macro, Micro and Nano Blends: Preparation and Characterisation discusses the various types of techniques that are currently used for the characterization of polymer-based macro, micro, and nano blends. It summarizes recent technical research accomplishments, emphasizing a broad range of characterization methods. In addition, the book discusses preparation methods and applications for various types of polymer-based macro, micro, and nano blends. Chapters include thermoplastic-based polymer & nano blends, applications of rubber based and thermoplastic blends, micro/nanostructures polymer blends containing block copolymers, advances in polymer-inorganic hybrids as membrane materials, synthesis of polymer/inorganic hybrids through heterophase polymerizations, nanoporous polymer foams from nanostructured polymer blends, and natural polymeric biodegradable nano blends for protein delivery. - Describes the techniques pertaining to a kind (or small number) of blends, showing specific examples of their applications - Covers micro, macro, and nano polymer blends - Contains contributions from leading experts in the field
Author: Anant V. Narlikar
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3662077647
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 585
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Book Description
In contrast to research on the fundamental mechanisms of High-Temperature Superconductivity, in recent years we have seen enormous developments in the fabrication and application of High-Tc-superconductors. The two volumes of High Temperature Superconductivity provide a survey of the state of the technology and engineering applications of these materials. They comprise extended original research papers and technical review articles written by physicists, chemists, materials scientists and engineers, all of them noted experts in their fields. The interdisciplinary and strictly application-oriented coverage should benefit graduate students and academic researchers in the mentioned areas as well as industrial experts. Volume 1 "Materials" focuses on major technical advancements in High-Tc materials processing for applications. Volume 2 "Engineering Applications" covers numerous application areas where High-Tc superconductors are making tremendous impact.
