Polarisation thermique et microstructuration planaire de propriétés optiques non linéaires du second ordre dans des matériaux vitreux PDF Download
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Author: Aurélien Delestre
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Le développement des technologies optiques dans le domaine de la communication engendre un intérêt pour les matériaux présentant des propriétés non linéaires. Le matériau idéal doit combiner un coefficient non linéaire élevé, de bonnes propriétés optiques et un faible coût de fabrication. Les matériaux vitreux restent de bons candidats pour ce type d'application. La polarisation thermique permet de générer ce genre de propriétés dans les verres. En effet, à des températures de l'ordre de 300°C, l'application d'un champ électrique provoque la migration d'ions mobiles dans le matériau depuis l'anode vers la cathode. Une zone de déplétion en surface est ainsi créée donnant naissance à un champ électrique enterré. En combinant une technique de dépôt métallique, une irradiation laser et l'application d'un champ électrique (poling), il devient possible de réaliser des architectures complexes de migration et d'obtenir ainsi des propriétés optiques non linéaires structurées.
Author: Aurélien Delestre
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Languages : fr
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Book Description
Le développement des technologies optiques dans le domaine de la communication engendre un intérêt pour les matériaux présentant des propriétés non linéaires. Le matériau idéal doit combiner un coefficient non linéaire élevé, de bonnes propriétés optiques et un faible coût de fabrication. Les matériaux vitreux restent de bons candidats pour ce type d'application. La polarisation thermique permet de générer ce genre de propriétés dans les verres. En effet, à des températures de l'ordre de 300°C, l'application d'un champ électrique provoque la migration d'ions mobiles dans le matériau depuis l'anode vers la cathode. Une zone de déplétion en surface est ainsi créée donnant naissance à un champ électrique enterré. En combinant une technique de dépôt métallique, une irradiation laser et l'application d'un champ électrique (poling), il devient possible de réaliser des architectures complexes de migration et d'obtenir ainsi des propriétés optiques non linéaires structurées.
Author: Aurélien Delestre
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131569869
Category :
Languages : fr
Pages : 204
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Book Description
Le d veloppement des technologies optiques dans le domaine de la communication engendre un int r t pour les mat riaux pr sentant des propri t s non lin aires. Le mat riau id al doit combiner un coefficient non lin aire lev , de bonnes propri t s optiques et un faible co t de fabrication. Les mat riaux vitreux restent de bons candidats pour ce type d'application. La polarisation thermique permet de g n rer ce genre de propri t s dans les verres. En effet, des temp ratures de l'ordre de 300 C, l'application d'un champ lectrique provoque la migration d'ions mobiles dans le mat riau depuis l'anode vers la cathode. Une zone de d pl tion en surface est ainsi cr e onnant naissance un champ lectrique enterr . En combinant une technique de d p t m tallique, une irradiation laser et l'application d'un champ lectrique (poling), il devient possible de r aliser des architectures complexes de migration et d'obtenir ainsi des propri t s optiques non lin aires structur es.
Author: Marie Guignard
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Languages : fr
Pages : 196
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Les propriétés optiques non linéaires du second ordre ont été étudiées dans des matériaux vitreux à base de chalcogénures, dans le but de développer de nouveaux matériaux pour l'intégration dans des systèmes optiques. Un phénomène de génération de second harmonique a été observé dans des verres des systèmes Ge-In-S-CsI et Ge-(Ga,Sb)-S après un traitement de polarisation thermique. La rupture de l'anisotropie des verres, conduisant à une susceptibilité non linéaire d'ordre deux supérieure à 10 pm/V, a été mise en évidence à l'aide de la technique des franges de Maker.
Author: Alexandre Kudlinski
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Languages : fr
Pages : 237
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Les matériaux vitreux possèdent une centro-symétrie macroscopique qui interdit la présence de non-linéarités optiques du second ordre. Un traitement de polarisation thermique, appelé poling thermique, permet néanmoins de créer une susceptibilité non-linéaire d'ordre deux dans les verres, en soumettant le matériau chauffé à une tension élevée. Ce résultat est expliqué par la présence d'un champ électrique statique figé dans la matrice vitreuse sur une épaisseur d'une dizaine de micromètres. Nous proposons une méthode de caractérisation originale des non-linéarités d'ordre deux, consistant à enregistrer la puissance de l'onde de second harmonique au cours d'une attaque chimique de l'échantillon polé, La mesure interférométrique en temps réel de l'épaisseur enlevée nous permet de reconstruire la distribution spatiale de la susceptibilité du second ordre avec une résolution submicrométrique, à l'aide d'un algorithme itératif. Nous étudions ensuite la dynamique de formation de la non-linéarité d'ordre deux: nous montrons expérimentalement que la forme de son profil évolue au cours du traitement de poling. Ce comportement est simulé à l'aide d'un modèle de migration cationique à deux porteurs de charge. Enfin, nous montrons que la distribution spatiale de la non-linéarité d'ordre deux dépend également de phénomènes annexes (modification de la susceptibilité non-linéaire d'ordre trois, chute de potentiel nulle entre les deux faces de l'échantillon), qui ne peuvent pas être négligés pour la réalisation de composants actifs fibrés basés sur l'exploitation d'effets non-linéaires du second ordre.
Author: Céline Fiorini
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Languages : fr
Pages : 239
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L'ETUDE CONCERNE LA MISE EN UVRE DE PROCESSUS D'INTERACTION TOUT-OPTIQUE EN VUE DE L'ORIENTATION DE MATERIAUX ORGANIQUES. ON MONTRE QUE LA SUPERPOSITION COHERENTE DE DEUX FAISCEAUX OPTIQUES A FREQUENCES FONDAMENTALE ET SECOND HARMONIQUE PERMET DE BRISER LA CENTROSYMETRIE INITIALE D'UN MATERIAU. LA SOURCE EST UN LASER NEODYME-YAG DELIVRANT DES IMPULSIONS DE 25 PS A 1064 NM. LE SECOND HARMONIQUE EST OBTENU PAR DOUBLAGE DE FREQUENCE A TRAVERS UN CRISTAL DE KDP. L'ETUDE DE LA DYNAMIQUE PICOSECONDE DES EFFETS DE NON-CENTROSYMETRIE PHOTOINDUITE PERMET DE DETERMINER L'ORIGINE MICROSCOPIQUE DES EFFETS. CEUX-CI SONT DUS A UNE EXCITATION POLAIRE SELECTIVE DES MOLECULES FAISANT INTERVENIR DES PROCESSUS CROISES D'ABSORPTION A UN ET DEUX PHOTONS. LES ETUDES, REALISEES EN SOLUTION, PORTENT PLUS PARTICULIEREMENT SUR UN COLORANT AZOIQUE, LE DISPERSE RED 1 (DR1). LA CONFIGURATION EXPERIMENTALE UTILISEE EST UNE CONFIGURATION PARTICULIERE DE CONJUGAISON DE PHASE FONDEE SUR DES INTERACTIONS A SIX ONDES. ON DEMONTRE EGALEMENT LA POSSIBILITE D'INDUIRE DES NON-LINEARITES DU SECOND ORDRE QUASI-PERMANENTES DANS DES MATRICES POLYMERES GREFFEES OU DOPEES PAR LES MOLECULES DE DR1. LA METHODE DE POLARISATION TOUT-OPTIQUE CONSISTE EN UN PROCESSUS DE TYPE ECRITURE/LECTURE. L'ORIENTATION PERMANENTE DES MOLECULES S'EFFECTUE PAR DES PROCESSUS DE PHOTOISOMERISATION. IL EN RESULTE UNE AUTO-ORGANISATION SPATIALEMENT PERIODIQUE DES MOLECULES AVEC UN PAS QUI EST EXACTEMENT LE PAS NECESSAIRE A L'ACCORD DE PHASE POUR LE DOUBLAGE DE FREQUENCE. LES PARAMETRES IMPORTANTS PERMETTANT UNE POLARISATION EFFICACE DU MATERIAU SONT IDENTIFIES. UNE MODELISATION THEORIQUE DES DIFFERENTS PHENOMENES OBSERVES EST PROPOSEE. LA DERNIERE PARTIE DE L'EXPOSE EST CONSACREE A UNE ETUDE ELARGIE DES POTENTIALITES OFFERTES PAR CETTE TECHNIQUE D'HOLOGRAPHIE BIFREQUENCE: ORIENTATION DE MOLECULES OCTUPOLAIRES, POLARISATION DE MATERIAUX ENTIEREMENT TRANSPARENTS DANS LE VISIBLE. ON MONTRE EGALEMENT QUE LES NOUVELLES METHODES DEVELOPPEES DANS LE CADRE DE CETTE ETUDE PEUVENT ETRE UTILISEES POUR LA SPECTROSCOPIE NON LINEAIRE
Author: Valeria Califano
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Languages : fr
Pages : 322
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L'induction de l'anisotropie dans les verres permet le développement de matériaux optiquement non linéaires pour la génération de seconde harmonique. L'intérêt principal réside dans les avantages que les matériaux vitreux présentent par rapport aux cristaux (mis en forme aisée, faible coût, large gamme de compositions et formes). Différentes techniques ont été utilisées pour induire l'anisotropie dans les verres: le ‘poling DC' (polarisation sous champ électrique continu) et la croissance de nanostructures respectivement sur des verres LBG (La2O3-B2O3-GeO2) et KNS (K2O-Nb2O5-SiO2). Utilisant la spectroscopie Raman et la diffusion des neutrons et des rayons X aux petits angles, nous avons mis en évidence la biréfringence et les effets d'anisotropie induits par le ‘poling' des verres LBG ainsi que des modifications dans les verres nanostructurés. Ces études offrent des perspectives nouvelles pour l'élaboration de matériaux vitreux présentant des propriétés optiques non linéaires
Author: Sébastien Montant
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Languages : fr
Pages : 250
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LE TRAVAIL DE THESE PORTE SUR L'ETUDE DES NON LINEARITES OPTIQUES D'ORDRE DEUX ET TROIS DANS LES VERRES. L'ETUDE DES NON LINEARITES OPTIQUES D'ORDRE TROIS (NLOOT) DE DIFFERENTS VERRES A ETE REALISEE A L'AIDE DE MONTAGES POMPE - SONDE RESOLUS A L'ECHELLE FEMTOSECONDES. UNE CONTRIBUTION NON INSTANTANEE A LA NLOOT A ETE MISE EN EVIDENCE DANS DES VERRES A L'OXYDE DE TELLURE ET DES SILICATES DE PLOMB COMMERCIAUX EN UTILISANT UN MONTAGE OPTIMISE D'EFFET KERR OPTIQUE HETERODYNE POMPE - SONDE. LA COMPARAISON QUANTITATIVE DE NOS RESULTATS EXPERIMENTAUX AVEC CEUX OBTENUS DANS UNE EXPERIENCE DE DIFFUSION RAMAN A PERMIS DE DEMONTRER L'ORIGINE NUCLEAIRE DE CETTE CONTRIBUTION. LE RAPPORT DES CONTRIBUTIONS INSTANTANEE ET NON INSTANTANEE A LA NLOOT A ETE DETERMINE. UN NOUVEAU MONTAGE DE RESEAU TRANSITOIRE POMPE-SONDE UTILISANT DES IMPULSIONS FEMTOSECONDES A DERIVE EN FREQUENCE A PERMIT LA MESURE SPECIFIQUE DES DEUX COMPOSANTES NON INSTANTANEES INDEPENDANTES A LA NLOOT. LES METHODES PERMETTANT DE CONTROLER L'AMPLITUDE ET LE PROFIL SPATIAL DE LA NON LINEARITE OPTIQUE D'ORDRE DEUX (NLOOD) DE VERRES INDUITES PAR POLARISATION THERMIQUE ONT ETE DEMONTREES. NOUS MONTRONS QUE LA NLOOD INDUITE DEPEND DES PROPRIETES DE CONDUCTIVITE DES VERRES. DANS CE CADRE UN NOUVEL APPAREIL DE POLARISATION PERMETTANT DE CONTROLER LE COURANT CIRCULANT DANS L'ECHANTILLON AU COURS DU TRAITEMENT THERMIQUE A ETE REALISE. IL A PERMIS LA POLARISATION DE DIFFERENTES FAMILLES DE VERRES. LES INDICES NON LINEAIRES D'ORDRE DEUX INDUITS ONT ETE MESURES A L'AIDE DE DEUX MONTAGES DE GENERATION DE SECOND HARMONIQUE. DANS CES MATERIAUX UN EFFACEMENT OPTIQUE DE LA NLOOD INDUITE A ETE OBSERVE POUR LA PREMIERE FOIS. CE PHENOMENE, EXPLIQUE A L'AIDE D'UN MODELE SIMPLE, A ETE UTILISE POUR CREER UNE CONDITION DE QUASI - ACCORD DE PHASE PAR VOIE OPTIQUE DANS DES VERRES POLARISES. AU COURS DE CE PROCESSUS UN RESEAU LINEAIRE ASSOCIE A LA CREATION DE PHOTO CHARGE A L'ORIGINE DU PROCESSUS D'EFFACEMENT OPTIQUE A ETE MIS EN EVIDENCE.
Author: Lara Karam
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
L'objectif de ces travaux est de contrôler, tant à l'échelle macroscopique que microscopique, les propriétés électriques, chimiques et optiques (linéaires et non linéaires) de matériaux vitreux originaux par un procédé de micro-polarisation thermique. La démarche adoptée consiste à explorer les liens entre la structure du matériau, le procédé et les propriétés avant et après traitement. Trois types de matériaux ont été étudiés : des verres massifs borophosphates de sodium et niobium, des couches minces amorphes sodo-niobates et des verres massifs chalcogénures (GeSbSNa). Nous avons mesuré dans les couches minces sodo-niobates amorphes, une très forte réponse optique du second ordre (30 pm/V) micro-localisée ; dans les verres chalcogénures, une structuration à l'échelle micrométrique du potentiel électrique de surface a été obtenue. Nous démontrons ainsi le potentiel de la combinaison de ces matériaux et ce procédé, pour de futures intégrations dans des systèmes photoniques planaires multifonctionnels.
Author: Alexandre Kudlinski
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131554421
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Languages : fr
Pages : 252
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Book Description
Les mat riaux vitreux poss dent une centro-sym trie macroscopique qui interdit normalement les non-lin arit s optiques du second ordre. Un traitement de polarisation thermique, encore appel poling thermique, permet n anmoins de cr er une susceptibilit non-lin aire d'ordre deux, en soumettant le mat riau chauff un champ lectrique lev . Ce r sultat est expliqu par la pr sence d'un champ lectrique statique fig dans le verre sur une paisseur de l'ordre d'une dizaine de microm tres sous la surface anodique de l' chantillon. La question centrale laquelle nous tentons de r pondre dans cette th se est d'identifier et de comprendre les m canismes l'origine de la pr sence d'une non-lin arit d'ordre deux dans les verres. Nous pr sentons ainsi des tudes exp rimentales permettant d'identifier la dynamique de formation de la non-lin arit d'ordre deux. Nous proposons galement un mod le permettant d'interpr ter et de comprendre ces r sultats l'aide du ph nom ne de migration d'ions alcalins et d'injection d'ions positifs.
Author: Hugues Guillet de Chatellus
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Languages : fr
Pages : 245
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Book Description
Les non-linéarités optiques d'ordre deux sont a priori interdites dans les mi-lieux centrosymétriques comme les verres. Un traitement de polarisation thermique permet cependant d'induire une susceptibilité non-linéaire d'ordre deux, localisée principalement à la surface du verre. Nous avons dans un premier temps caractérisé le profil de cette non-linéarité de surface à l'aide d'une méthode de génération de second harmonique (GSH) en géométrie non-colinéaire, puis, pour la première fois, mis en évidence, par des mesures de GSH sur la tranche, une non-linéarité dans le volume de l'échantillon. La méthode originale utilisée permet aussi de caractériser la dynamique du phénomène, et d'en déduire un modèle microscopique de polarisation thermique. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la possibilité de contrôler la localisation de cette non-linéarité en utilisant une méthode d'effacement optique par des impulsions femtoseconde intenses, que nous avons mise en ceuvre pour créer et caractériser des réseaux non-linéaires. Le réseau linéaire associé a également été étudié. Nous avons par ailleurs mis en évidence et caractérisé un phénomène de polarisation optique ou photo-assistée, induit par des impulsions femtoseconde. En-fin, nous avons appliqué ces résultats à la polarisation thermique de fibres, puis à l'établissement, dans celles-ci, de conditions de quasi-accord de phase.
