Développement d’un verre à base d'oxydes de métaux lourds pour applications dans l'infrarouge PDF Download
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Author: Simon Dubuis Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 64
Book Description
Les télécommunications optiques requièrent le développement de nouveaux matériaux pour augmenter les échanges d’information. Parmi les matériaux régulièrement utilisés, le verre occupe une place importante. Sa transparence permet l’envoi de signaux sur de longues distances. Son faible coût et sa fabrication simple le rendent utilisable à grande échelle. Les verres d’oxyde courants comme les phosphates (1200 cm−1), les silicates (1100 cm−1) ou les borates (1400 cm−1) possèdent une transmission limitée dans la région mid-IR en raison de leur énergie de phonon élevée. D’autre part, des verres sans oxyde à basse énergie de phonon et à haute transparence dans le mid-IR sont caractérisés par une stabilité thermique faible. Pour combler ces lacunes, le verre à base d’oxyde de baryum, de germanium et de gallium (BGG) est étudié, caractérisé par une énergie de phonon faible, une large fenêtre de transmission, une grande stabilité thermique et de bonnes propriétés chimiques et mécaniques. Le projet de maîtrise explore ses propriétés thermiques, optiques et structurelles dans le but de développerune nouvelle fibre optique pour des applications dans l’infrarouge. La première partie de ce mémoire détermine une composition vitreuse optimale. La fenêtre de transmissionest maximisée, la stabilité thermique est élevée et la composition doit soutenir une purification. Parmi les différentes compositions, la composition 40GeO2 - 20Ga2O3 - 40BaO a été sélectionnée pour mener l’étude du dopage au bismuth et au thulium. La deuxième partie étudie le verre 40GeO2 - 20Ga2O3 - 40BaO comme matrice hôte pour le dopage de ces deux ions. Le dopage avec le bismuth présente une bande de photoluminescence remarquablement large dans la gamme spectrale de 1000-1600 nm. L’analyse XPS montre que le Bi3+ est responsable de cette émission. Enfin, les premiers essais de fibrage réalisés avec des échantillons de BGG montrent son potentiel pour la fabrication de fibres optiques.
Author: Simon Dubuis Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 64
Book Description
Les télécommunications optiques requièrent le développement de nouveaux matériaux pour augmenter les échanges d’information. Parmi les matériaux régulièrement utilisés, le verre occupe une place importante. Sa transparence permet l’envoi de signaux sur de longues distances. Son faible coût et sa fabrication simple le rendent utilisable à grande échelle. Les verres d’oxyde courants comme les phosphates (1200 cm−1), les silicates (1100 cm−1) ou les borates (1400 cm−1) possèdent une transmission limitée dans la région mid-IR en raison de leur énergie de phonon élevée. D’autre part, des verres sans oxyde à basse énergie de phonon et à haute transparence dans le mid-IR sont caractérisés par une stabilité thermique faible. Pour combler ces lacunes, le verre à base d’oxyde de baryum, de germanium et de gallium (BGG) est étudié, caractérisé par une énergie de phonon faible, une large fenêtre de transmission, une grande stabilité thermique et de bonnes propriétés chimiques et mécaniques. Le projet de maîtrise explore ses propriétés thermiques, optiques et structurelles dans le but de développerune nouvelle fibre optique pour des applications dans l’infrarouge. La première partie de ce mémoire détermine une composition vitreuse optimale. La fenêtre de transmissionest maximisée, la stabilité thermique est élevée et la composition doit soutenir une purification. Parmi les différentes compositions, la composition 40GeO2 - 20Ga2O3 - 40BaO a été sélectionnée pour mener l’étude du dopage au bismuth et au thulium. La deuxième partie étudie le verre 40GeO2 - 20Ga2O3 - 40BaO comme matrice hôte pour le dopage de ces deux ions. Le dopage avec le bismuth présente une bande de photoluminescence remarquablement large dans la gamme spectrale de 1000-1600 nm. L’analyse XPS montre que le Bi3+ est responsable de cette émission. Enfin, les premiers essais de fibrage réalisés avec des échantillons de BGG montrent son potentiel pour la fabrication de fibres optiques.
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La technologie exige constamment de nouveaux matériaux ayant des propriétés particulières pour réaliser des innovations. Les verres basés sur les oxydes de métaux lourds comme l'oxyde d'antimoine, l'oxyde de tellure et l'oxyde de bismuth....etc, sont remarquables pour leur faible énergie de phonon comparée à celle des verres d'oxydes conventionnels tels que les verres de silicates ou de phosphates. Des nouveaux systèmes à base d'oxyde d'antimoine et d'oxyde de tellure on été synthétisés et leurs caractéristiques physiques, thermiques et optiques sont déterminés. La grande valeur du facteur de stabilité de quelque verre prouve la grande stabilité de ces derniers. Une étude spectroscopique de verres d'antimonites et de tellure dopés avec des ions de terres rares. Plusieurs terres rares actives ont été incorporées. Les spectres ont été présentés et les transitions électroniques des raies d'absorption et d'émission ont été identifiées.
Book Description
La demande de compositions de verres adaptées pour des applications optiques dans le domaine spectral du proche infrarouge est en continuelle augmentation. Les verres à base d'oxyde de gallium constituent de bons candidats car ils permettent de combiner de bonnes stabilités thermiques et de fortes polarisabilités et hyperpolarisabilités. Cet oxyde présente également une faible énergie de phonon, ce qui présente un intérêt lorsqu'il est associé à d'autres oxydes lourds pour obtenir une large fenêtre de transparence jusqu'à 6μm dans l'infrarouge. L'étude présentée dans ce manuscrit regroupe les résultats expérimentaux autour de deux systèmes vitreux : x Ga2O3 - (1-x) NaPO3 avec x compris entre 0 et 30 mol% et Ga2O3-GeO2-Na2O-BaO. L'étude de l'introduction d'oxyde de gallium dans le métaphosphate de sodium a permis d'établir des corrélations entre la composition, la structure et les propriétés du verre résultant. Pour les plus faibles concentrations ( 15% Ga2O3), le gallium entre dans le réseau vitreux en sites octaédriques et augmente la dimensionnalité du réseau. Une fois ces sites de coordination saturés, l'excès de gallium remplace les phosphores dans les chaînes, adoptant une géométrie de coordination 4. Pour les fortes concentrations en oxyde de gallium ( 22% Ga2O3), des liaisons Ga-O-Ga se forment, signalant la fin de la région de formation de verre. L'évolution des températures de transition vitreuse ainsi que la réponse optique non-linéaire d'ordre trois suivent particulièrement cette évolution. La matrice vitreuse du système Ga2O3-NaPO3 permet également la formation de guides d'ondes par irradiation laser, ainsi que la formation de nanoréseaux. Dans les systèmes germanogallates de composition Ga2O3-GeO2-Na2O-BaO, la recherche par un plan d'expérience de compositions adaptées à la fabrication de fibres optiques avec un large domaine de transparence dans l'infrarouge a été entreprise. Les transmissions obtenues dans le proche infrarouge atteignent une longueur d'onde de coupure proche de 6 μm et une susceptibilité d'ordre trois cinq fois plus élevée que celle de la silice. Des fibres mono-indice de composition Ga42Ge28Na13Ba17 ont ainsi été obtenues. Ces résultats très prometteurs permettent d'envisager l'utilisation de ce type de matériaux pour des applications en optique guidée dans l'infrarouge.
Author: Arthur Le Camus Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 137
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L’infrarouge moyen présente un grand intérêt pour de nombreuses applications dans des domaines variés comme la médecine, la biologie, l’environnement ou encore l’astronomie. Il y a donc un besoin de sources et de dispositifs fonctionnant dans cette bande de longueur d’onde s’étendant approximativement de 2 à 20 μm. L’élaboration de ces dispositifs passe par le développement de matériaux transparents dans l’infrarouge moyen puis par la fonctionnalisation optique de ces matériaux. Dans le cadre de cette thèse de doctorat, nous nous proposons d’étudier la fabrication de composants dans un verre d’oxyde de métaux lourds (baryum, gallium, germanium : BGG), dont l’intérêt est la combinaison d’une bonne transmission jusque dans l’IR moyen (de ~350 nm à ~5 μm) et de bonnes résistances mécanique et chimique. La technique utilisée pour la fonctionnalisation optique de ce verre est l’inscription directe par impulsions ultra courtes. Cette dernière permet de modifier localement – et de manière permanente – un matériau par la focalisation d’impulsions d’une durée de l’ordre de quelques dizaines ou centaines de femto secondes, générant des intensités lumineuses très importantes et permettant l’absorption non-linéaire d’une partie de l’énergie du faisceau laser. Le caractère non linéaire de l’interaction permet l’inscription de structures tridimensionnelles dans le volume du matériau. Grâce à cette technique, on peut notamment fabriquer des guides d’onde, des canaux de microfluidique et des motifsfluorescents pour ne citer que quelques exemples. Nous rapportons dans cette thèse une étude détaillée de l’inscription par laserfemtoseconde dans différents types de verres BGG. Nous montrons qu’il est possible d’avoir un changement d’indice positif élevé, permettant la formation de composants à base de guides d’onde pour l’IR moyen. En particulier, nous présentons des résultats de mesures sur des guides d’onde et des coupleurs dans l’IR moyen, inscrits dans un verre BGG et dans la silice. Un autre type verre, dérivé des BGG et dopé en ions argents, est également étudié dans le cadre de l’inscription par laser femtoseconde. Comme il a été observé dans d’autres types de verres d’oxydes, les ions argent modifient l’interaction laser matière et apportent des propriétés spécifiques à l’argent : fluorescence, génération de seconde harmonique et résonance de plasmons de surface.
Author: Seth C. Rasmussen Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3642281834 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 89
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Glass production is thought to date to ~2500 BC and had found numerous uses by the height of the Roman Empire. Yet the modern view of glass-based chemical apparatus (beakers, flasks, stills, etc.) was quite limited due to a lack of glass durability under rapid temperature changes and chemical attack. This “brief” gives an overview of the history and chemistry of glass technology from its origins in antiquity to its dramatic expansion in the 13th century, concluding with its impact on society in general, particularly its effect on chemical practices.
Author: Ahmed Belasri Publisher: Springer Nature ISBN: 9811554447 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 659
Book Description
This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Author: Sébastien Forget Publisher: Springer ISBN: 3642367054 Category : Science Languages : en Pages : 179
Book Description
Organic lasers are broadly tunable coherent sources, potentially compact, convenient and manufactured at low-costs. Appeared in the mid 60’s as solid-state alternatives for liquid dye lasers, they recently gained a new dimension after the demonstration of organic semiconductor lasers in the 90's. More recently, new perspectives appeared at the nanoscale, with organic polariton and surface plasmon lasers. After a brief reminder to laser physics, a first chapter exposes what makes organic solid-state organic lasers specific. The laser architectures used in organic lasers are then reviewed, with a state-of-the-art review of the performances of devices with regard to output power, threshold, lifetime, beam quality etc. A survey of the recent trends in the field is given, highlighting the latest developments with a special focus on the challenges remaining for achieving direct electrical pumping of organic semiconductor lasers. A last chapter covers the applications of organic solid-state lasers.
Author: Aaron T. Dossey Publisher: Academic Press ISBN: 0128028920 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 404
Book Description
Insects as Sustainable Food Ingredients: Production, Processing and Food Applications describes how insects can be mass produced and incorporated into our food supply at an industrial and cost-effective scale, providing valuable guidance on how to build the insect-based agriculture and the food and biomaterial industry. Editor Aaron Dossey, a pioneer in the processing of insects for human consumption, brings together a team of international experts who effectively summarize the current state-of-the-art, providing helpful recommendations on which readers can build companies, products, and research programs. Researchers, entrepreneurs, farmers, policymakers, and anyone interested in insect mass production and the industrial use of insects will benefit from the content in this comprehensive reference. The book contains all the information a basic practitioner in the field needs, making this a useful resource for those writing a grant, a research or review article, a press article, or news clip, or for those deciding how to enter the world of insect based food ingredients. Details the current state and future direction of insects as a sustainable source of protein, food, feed, medicine, and other useful biomaterials Provides valuable guidance that is useful to anyone interested in utilizing insects as food ingredients Presents insects as an alternative protein/nutrient source that is ideal for food companies, nutritionists, entomologists, food entrepreneurs, and athletes, etc. Summarizes the current state-of-the-art, providing helpful recommendations on building companies, products, and research programs Ideal reference for researchers, entrepreneurs, farmers, policymakers, and anyone interested in insect mass production and the industrial use of insects Outlines the challenges and opportunities within this emerging industry
Author: Simon Dubuis
Author: Simon Dubuis
Author: Fayçal Goumeidane
Author: Patricia Hee
Author: Arthur Le Camus
Author: Seth C. Rasmussen
Author: Ahmed Belasri
Author: Edward A. Metzbower
Author: R. O. Slatyer
Author: Sébastien Forget
Author: Aaron T. Dossey