ETUDE DE L'INTERACTION DE RAYONNEMENTS AVEC DES LASERS A SEMI-CONDUCTEUR PDF Download
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CE MEMOIRE TRAITE DU COMPORTEMENT DE DIODES LASER EN ENVIRONNEMENT RADIATIF. LA PREMIERE PARTIE RAPPELLE LES PRINCIPES DE BASE DE L'INTERACTION RAYONNEMENT-MATIERE APPLIQUES AU CAS DES SEMI-CONDUCTEURS. LES ENVIRONNEMENTS RADIATIFS CONCERNES, LES POINTS ESSENTIELS DU FONCTIONNEMENT DES DIODES LASER ET LES TRAVAUX ACCOMPLIS PAR D'AUTRES GROUPES DE RECHERCHE SONT PRESENTES ET COMMENTES. DANS LA SECONDE PARTIE, LES DIODES LASER (1300 NM) A EMISSION LATERALE SONT TESTEES SYSTEMATIQUEMENT. LA REPONSE A UNE EXCITATION IONISANTE TRANSITOIRE EST EXPLOREE PRINCIPALEMENT A L'AIDE D'UN FAISCEAU LASER A 532 NM. LE TEMPS DE RETOUR A L'EQUILIBRE APRES LA PERTURBATION EST DECOMPOSE EN PLUSIEURS ETAPES : DIMINUTION DE LA PUISSANCE OPTIQUE PENDANT L'EXCITATION, RETARD A L'ALLUMAGE, OSCILLATIONS DE RELAXATION ET INCREMENT DE PUISSANCE. L'ORIGINE DE CES PHENOMENES EST ANALYSEE A PARTIR DE LA STRUCTURE DU COMPOSANT. POUR PRENDRE EN COMPTE L'ENSEMBLE DU COMPORTEMENT DU COMPOSANT DANS LA SIMULATION, UNE ETUDE EXPERIMENTALE DES MATERIAUX RESISTIFS ASSURANT LE CONFINEMENT LATERAL DES LIGNES DE COURANT EST ENTREPRISE. LES EFFETS DU PASSAGE D'UNE PARTICULE UNIQUE DANS LA CAVITE OPTIQUE ET L'ANALYSE DES DOMMAGES PERMANENTS INDUITS PAR UN BOMBARDEMENT NEUTRONIQUE SONT EGALEMENT DETERMINES. LA TROISIEME PARTIE TRAITE DES DIODES LASER A EMISSION VERTICALE (VCSEL) EMETTANT A 850 NM. LE COMPORTEMENT DE CES COMPOSANTS DONT LES PERFORMANCES SONT ENCORE MAL MAITRISEES, EST EXPLORE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE ET DE LA POLARISATION. PUIS LES VCSEL SONT SOUMISES A UNE IMPULSION IONISANTE TRANSITOIRE ET LEURS REPONSES COMPAREES A CELLES DES DIODES LASER A EMISSION LATERALE. NOUS AVONS NOTAMMENT REMARQUE QUE LA PRESENCE DE ZONES PROTONEES INDUIT UN COMPORTEMENT SIMILAIRE POUR LES DEUX TECHNOLOGIES. ENFIN LES VCSEL SONT SOUMISES A UNE FLUENCE NEUTRONIQUE, L'INFLUENCE DES DOMMAGES EST ETUDIEE SUR LE COURANT DE SEUIL LASER, LES FIGURES D'EMISSION ET LA PUISSANCE OPTIQUE MAXIMALE ACCESSIBLE.
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CE MEMOIRE TRAITE DU COMPORTEMENT DE DIODES LASER EN ENVIRONNEMENT RADIATIF. LA PREMIERE PARTIE RAPPELLE LES PRINCIPES DE BASE DE L'INTERACTION RAYONNEMENT-MATIERE APPLIQUES AU CAS DES SEMI-CONDUCTEURS. LES ENVIRONNEMENTS RADIATIFS CONCERNES, LES POINTS ESSENTIELS DU FONCTIONNEMENT DES DIODES LASER ET LES TRAVAUX ACCOMPLIS PAR D'AUTRES GROUPES DE RECHERCHE SONT PRESENTES ET COMMENTES. DANS LA SECONDE PARTIE, LES DIODES LASER (1300 NM) A EMISSION LATERALE SONT TESTEES SYSTEMATIQUEMENT. LA REPONSE A UNE EXCITATION IONISANTE TRANSITOIRE EST EXPLOREE PRINCIPALEMENT A L'AIDE D'UN FAISCEAU LASER A 532 NM. LE TEMPS DE RETOUR A L'EQUILIBRE APRES LA PERTURBATION EST DECOMPOSE EN PLUSIEURS ETAPES : DIMINUTION DE LA PUISSANCE OPTIQUE PENDANT L'EXCITATION, RETARD A L'ALLUMAGE, OSCILLATIONS DE RELAXATION ET INCREMENT DE PUISSANCE. L'ORIGINE DE CES PHENOMENES EST ANALYSEE A PARTIR DE LA STRUCTURE DU COMPOSANT. POUR PRENDRE EN COMPTE L'ENSEMBLE DU COMPORTEMENT DU COMPOSANT DANS LA SIMULATION, UNE ETUDE EXPERIMENTALE DES MATERIAUX RESISTIFS ASSURANT LE CONFINEMENT LATERAL DES LIGNES DE COURANT EST ENTREPRISE. LES EFFETS DU PASSAGE D'UNE PARTICULE UNIQUE DANS LA CAVITE OPTIQUE ET L'ANALYSE DES DOMMAGES PERMANENTS INDUITS PAR UN BOMBARDEMENT NEUTRONIQUE SONT EGALEMENT DETERMINES. LA TROISIEME PARTIE TRAITE DES DIODES LASER A EMISSION VERTICALE (VCSEL) EMETTANT A 850 NM. LE COMPORTEMENT DE CES COMPOSANTS DONT LES PERFORMANCES SONT ENCORE MAL MAITRISEES, EST EXPLORE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE ET DE LA POLARISATION. PUIS LES VCSEL SONT SOUMISES A UNE IMPULSION IONISANTE TRANSITOIRE ET LEURS REPONSES COMPAREES A CELLES DES DIODES LASER A EMISSION LATERALE. NOUS AVONS NOTAMMENT REMARQUE QUE LA PRESENCE DE ZONES PROTONEES INDUIT UN COMPORTEMENT SIMILAIRE POUR LES DEUX TECHNOLOGIES. ENFIN LES VCSEL SONT SOUMISES A UNE FLUENCE NEUTRONIQUE, L'INFLUENCE DES DOMMAGES EST ETUDIEE SUR LE COURANT DE SEUIL LASER, LES FIGURES D'EMISSION ET LA PUISSANCE OPTIQUE MAXIMALE ACCESSIBLE.
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UNE MODELISATION APPROFONDIE DE L'INTERACTION LASER-SEMICONDUCTEUR PERMET L'ETUDE DE L'INFLUENCE DES PARAMETRES PHYSIQUES ET TECHNOLOGIQUES SUR L'EFFET PHOTOELECTRIQUE INDUIT. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SUR LA LOCALISATION ET LA CARACTERISATION DES STRUCTURES BIPOLAIRES PARASITES INHERENTES A LA TECHNOLOGIE CMOS SONT CONFIRMES SIMULATION ELECTRIQUE. UNE SECONDE APPLICATION DEMONTRE LA FAISABILITE D'UNE ANALYSE D'ETATS LOGIQUES INTERNES SANS CONTACT DANS LES CIRCUITS INTEGRES. LE BANC DE TEST PAR FAISCEAU LASER EST COMPARE AUX AUTRES TECHNIQUES DE TEST SANS CONTACT ET SES PERSPECTIVES D'EVOLUTION SONT EVALUEES
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LA DYNAMIQUE DES LASERS A SEMI-CONDUCTEUR AVEC RETROACTION OPTIQUE EST LE SUJET DE CETTE THESE. EN PARTICULIER, NOUS ANALYSONS L'INSTABILITE A L'ORIGINE DES FLUCTUATIONS A BASSE FREQUENCE DE L'INTENSITE DU LASER (LOW FREQUENCY FLUCTUATIONS, LFFS) QUI APPARAISSENT POUR UNE RETROACTION MODEREE A FORTE. NOUS ETUDIONS LA NATURE DYNAMIQUE DES FLUCTUATIONS A BASSE FREQUENCE AU MOYEN DE TECHNIQUES DES MESURES PARTICULIERES. NOUS PROUVONS QUE LES LFFS TROUVENT LEUR ORIGINE DANS UNE BIFURCATION NOEUD - COL D'ANDRONOV ANTICIPEE PAR LE BRUIT PRESENT DANS LE SYSTEME. NOUS DEMONTRONS EXPERIMENTALEMENT QUE, EN ACCORD AVEC CE TYPE DE BIFURCATION, LE LASER A SEMI-CONDUCTEUR AVEC RETROACTION OPTIQUE REPOND AUX PERTURBATIONS COMME UN SYSTEME EXCITABLE. CECI CONSTITUE LA PREMIERE PREUVE D'EXCITABILITE DANS UN SYSTEME OPTIQUE. COROLLAIREMENT, LE CONTROLE DU NIVEAU DE BRUIT DANS LE SYSTEME NOUS PERMET DE REALISER LA PREMIERE OBSERVATION DU PHENOMENE DE COHERENCE RESONANCE. NOUS AVONS AUSSI OBTENU DE FORTES INDICATIONS SUR LE MECANISME PHYSIQUE A L'ORIGINE DE L'INSTABILITE DES FLUCTUATIONS A BASSE FREQUENCE. L'ANALYSE DE L'EVOLUTION TEMPORELLE DU SPECTRE OPTIQUE A DES ECHELLES INFERIEURES A LA NANOSECONDE NOUS PERMET DE MONTRER QUE CETTE INSTABILITE EST GENEREE PAR L'INTERACTION ENTRE DIFFERENTS MODES DU LASER. ENFIN, NOUS NOUS SOMMES PLACES DANS LE CAS EXPERIMENTAL OU LA RETROACTION OPTIQUE EST SELECTIVE EN FREQUENCE, ANALYSANT AINSI LES CARACTERISTIQUES DU SYSTEME PAR LA VARIATION DE CETTE FREQUENCE. L'INFLUENCE DE LA RETROACTION SUR UN LASER A AUSSI ETE ETUDIEE POUR DES LASERS A CAVITE VERTICALE (VCSELS) DONT LE FONCTIONNEMENT MONOMODE LONGITUDINAL EST IMPOSE PAR LA SEPARATION EN FREQUENCE ENTRE LES MODES. POURTANT, NOUS OBSERVONS UNE FLUCTUATION A BASSE FREQUENCE DANS L'INTENSITE EMISE PAR LE SYSTEME. NOUS MONTRONS QUE, DANS CE CAS, L'INSTABILITE EST LIEE A L'INTERACTION ENTRE LES DEUX COMPOSANTS DE POLARISATION DU VCSEL.
Author: Maugan Michel Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 414
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Les transducteurs utilisés pour la mesure nucléaire se divisent en deux groupes. Le premier groupe est formé par les détecteurs exploitant la collecte des porteurs de charges créées lors de l'interaction des rayonnements ionisants (RI) avec les matériaux (chambres à ionisation, semi-conducteurs, etc.). Le second est formé des matériaux scintillants qui émettent de la lumière suite à cette interaction. Les travaux présentés portent sur le changement du paradigme actuel afin de parvenir à une mesure active des interactions entre particules et senseur. L’objectif de cette thèse est d'étudier la réponse de scintillateurs nanostructurés excités par un faisceau laser primaire en présence de RI. Il s'agit plus précisément d'induire optiquement une émission laser dans les scintillateurs de façon à bénéficier de la sensibilité inhérente de ce type d'onde à toute modification de leur environnement. L’étude est dans un premier temps focalisée sur le contrôle de la propagation des photons dans des milieux nanostructurés. Cette nanostructuration permet de canaliser l'énergie électromagnétique dans une direction et à une longueur d'onde donnée et donc d'amplifier un signal de transduction. La seconde partie de l’étude est quant à elle consacrée aux tentatives d'observation de la perturbation de l’émission en régime amplifié en présence de RI (alpha, bêta). Les limitations de ces sources imposent de travailler avec un accélérateur d’électrons. La conclusion de cette partie jette les fondations pour de futurs travaux et formule des hypothèses quant aux effets qui pourront être attendus en présence de hauts flux d’électrons.
Author: Bruno Dupont Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 116
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L'ETUDE EST COMPOSEE DE TROIS PARTIES: UNE PREMIERE PARTIE EST CONSACREE A LA DESCRIPTION THEORIQUE CLASSIQUE ET SEMI-CLASSIQUE DES PHENOMENES MIS EN JEU LORS DE L'INTERACTION ENTRE UN RAYONNEMENT (LASER) ET DE LA MATIERE DIELECTRIQUE OU CONDUCTRICE. UNE SECONDE PARTIE TRAITE DE LA TRANSFORMATION OPTIQUE-THERMIQUE-ACOUSTIQUE DANS LAQUELLE L'ENERGIE ELECTROMAGNETIQUE SE TRANSFORME EN CHALEUR, QUI, DU FAIT DU FORT GRADIENT DE TEMPERATURE, CREE UNE SOURCE DE DILATATION EN SURFACE ENGENDRANT DES ULTRASONS DANS LE MILIEU. LES ULTRASONS, REFLECHIS SUR LES PAROIS DU MILIEU ENGENDRENT DES PHENOMENES DE RESONANCE LIES A LA GEOMETRIE DU MILIEU. L'ANALYSE DU SIGNAL RECUEILLI PAR SONDE INTERFEROMETRIQUE NOUS RENSEIGNE SUR LA GEOMETRIE ET LES DEFAUTS DU MILIEU. UNE DERNIERE PARTIE PRESENTE UN MODELE EXPLIQUANT LA GENERATION D'ONDES ACOUSTIQUES PAR CHOC LASER DANS UN MILIEU VIVANT, PRODUISANT UNE EVOLUTION OU MEME UNE DESTRUCTION DE CES CELLULES
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ETUDE EXPERIMENTALE DES EFFETS THERMOMECANIQUES INDUITS PAR UN RAYONNEMENT CO::(2) DE PUISSANCE SUR DES MATERIAUX SOLIDES, PLACES DANS L'AIR A DES PRESSIONS VARIANT DE 1 BAR A 10**(-5) MBAR, DU PLASMA GENERE DURANT L'INTERACTION. LES MOYENS DE MESURE MIS EN OEUVRE SONT: CAPTEUR DE PRESSION PIEZORESISTIF, THERMOCOUPLE, CAMERA RAPIDE, INTERFEROMETRE LASER. UNE CORRELATION ENTRE LES DIFFERENTS MECANISMES A ETE ETABLIE. A BASSE PRESSION AMBIANTE, L'INTERACTION EST DOMINEE PAR LA VAPORISATION, TANDIS QU'A PRESSION ELEVEE, ELLE EST DOMINEE PAR LE MOUVEMENT HYDRODYNAMIQUE DU PLASMA GENERE EN AMONT DU MATERIAU
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CETTE THESE PORTE SUR L'ETUDE DE L'INTERACTION ENTRE UN FAISCEAU DE LASER A CO#2 DE FORTE PUISSANCE ET UN ECOULEMENT DE POUDRE DANS LES CONDITIONS D'UN RECHARGEMENT DE SURFACE. LE PRINCIPE DE L'INJECTION DU MATERIAU D'APPORT COAXIALEMENT AU FAISCEAU LASER A ETE RETENU POUR LES AVANTAGES OFFERTS : QUALITE DU TRAITEMENT ET FLEXIBILITE DU PROCEDE. LES PROPRIETES METALLURGIQUES DE LA SURFACE TRAITEE DEPENDENT D'UN GRAND NOMBRE DE PARAMETRES COMME LE FLUX DU RAYONNEMENT LASER, LA NATURE DE LA POUDRE, LA MORPHOLOGIE DU JET DIPHASIQUE ET LA CINETIQUE DES PARTICULES. L'ETUDE EXPERIMENTALE MENEE DANS CE TRAVAIL A PERMIS D'EVALUER L'IMPORTANCE DE CHAQUE VARIABLE SUR LE PROCEDE. NOUS AVONS MONTRE QUE LES MECANISMES D'INTERACTION SONT REGIS A LA FOIS PAR DES LOIS OPTIQUES ET DES LOIS THERMIQUES. L'INTERACTION ENTRE LE FAISCEAU LASER ET LA POUDRE SE MANIFESTE PAR UNE DIFFUSION DU RAYONNEMENT ET UNE ABSORPTION PARTIELLE DE L'ENERGIE PAR LES PARTICULES. L'APPARITION D'UNE COUCHE LIQUIDE A LA SURFACE DES GRAINS ENTRAINE UNE MODIFICATION DE L'ABSORPTION. AUX FLUX INTENSES, UN REGIME DE PROPAGATION INSTABLE APPARAIT : LA MATIERE EST VAPORISEE ET IONISEE. LES DIFFERENTES ANALYSES MENEES MONTRENT LA NECESSITE DE LIMITER L'APPARITION DE L'IONISATION ET FONT APPARAITRE LE ROLE FONDAMENTAL DU GAZ D'ASSISTANCE. NOUS AVONS EGALEMENT CALCULE LA TEMPERATURE ATTEINTE PAR LES PARTICULES DE POUDRE AINSI QUE CELLE DE LA SURFACE DE LA PIECE TRAITEE. LE MODELE DEVELOPPE NOUS A PERMIS D'OPTIMISER LE PROCEDE ET DE L'ADAPTER A DIFFERENTES SOURCES LASER.
Author: Sophie Faure Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 158
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L'objectif de ce travail est de mieux appréhender les mécanismes thermo-radiatifs intervenant dans le frittage laser en phase solide. L'interaction entre le rayonnement d'un laser Nd-YAG et des matériaux transparents à 1,064 μm, comme l'alumine ou une fritte de verre, est étudiée, en particulier l'absorption et la réflexion du rayonnement par la poudre. Un élément absorbant vers 1μm, tel le fer, est ajouté, par dopage du verre et par mélange ou enrobage de l'alumine. Deux approches complémentaires sont menées : l'une expérimentale, sur poudres avec un spectromètre muni d'une sphère d'intégration et sur matériaux homogènes de même composition, dans le cas des verres, afin d'obtenir leurs indices de réfraction n et d'extinction κ; l'autre numérique, grâce à une simulation par la méthode de Monte-Carlo et un modèle à n flux, qui permet d'étudier l'influence de divers paramètres et de calculer l'énergie absorbée dans chaque grain. Enfin, l'aspect thermique est abordé
Author: ERIC.. PAILHAREY
Author: ERIC.. PAILHAREY
Author: Pascal Fouillat (professeur d'électronique)
Author: Pascal Fouillat
Author: MASSIMO.. GIUDICI
Author: Maugan Michel
Author: Bruno Dupont
Author: FRANCOIS.. PUECH
Author: Gianfranco Tonon
Author: PIERRE-ALAIN.. VETTER
Author: Sophie Faure