ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES LINEAIRES, NON LINEAIRES ET DE PHOTOCONDUCTION DANS DES FILMS MINCES DE POLYMERES ET DE SOL-GEL DOPES PDF Download
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DANS LES MATERIAUX A MATRICE AMORPHE DOPEES PAR DES COLORANTS ORGANIQUES, LES PROPRIETES OPTIQUES SONT DEFINIES PAR LES PROPRIETES MICROSCOPIQUES DES MOLECULES DOPANTES ET PAR LA DISTRIBUTION ANGULAIRE DE CELLES-CI. LA MOBILITE ROTATIONNELLE DES CHROMOPHORES EST DANS CE CADRE UN PARAMETRE PHYSIQUE QUI JOUE UN ROLE ESSENTIEL. LA REFLEXION TOTALE ATTENUEE EST UNE METHODE EXPERIMENTALE TRES ADAPTEE A L'ETUDE DE CES MATERIAUX DISPOSES EN FILMS MINCES. ELLE PERMET DE MESURER L'EPAISSEUR, LES TROIS INDICES PRINCIPAUX, LES COEFFICIENTS ELECTROOPTIQUES POCKELS ET KERR AINSI QUE LA PIEZOELECTRICITE ET L'ELECTROSTRICTION DES ECHANTILLONS. SON PRINCIPE EST RAPPELE ET NOUS MONTRONS UNE METHODE SIMPLE ET PRECISE DE DEPOUILLEMENT DES DONNEES EXPERIMENTALES. L'ANALYSE TRANSITOIRE DES SIGNAUX, NOTAMMENT LORS D'EXPERIENCES D'ANISOTROPIE PHOTOINDUITE OU DE POLARISATION ELECTRIQUE PHOTOASSISTEE, PERMET D'ACCEDER A LA MOBILITE DES CHROMOPHORES ET A L'ETUDE DES PROCESSUS D'ORIENTATION PAR VOIE OPTIQUE. CETTE METHODE EXPERIMENTALE NOUS A PERMIS D'EXAMINER QUELLE PEUT ETRE L'ARCHITECTURE LA PLUS FAVORABLE A L'ELABORATION DE MATERIAUX SOL-GEL DESTINES AUX APPLICATIONS EN OPTIQUE NON LINEAIRE QUADRATIQUE QUI REQUIERENT UNE ORIENTATION GLOBALE DES CHROMOPHORES FORTE ET STABLE DANS LE TEMPS. POUR TIRER PROFIT DE LA RIGIDITE DE LA MATRICE MINERALE, IL FAUT QUE LE COLORANT SOIT GREFFE A LA MATRICE PAR DES LIAISONS QUI RESISTENT AUX REACTIONS D'HYDROLYSE ET DE CONDENSATION. NOUS MONTRONS ENSUITE, AU COURS DE POLARISATION ELECTRIQUE PHOTOASSISTEE, QUE LA MOBILITE DES CHROMOPHORES EST PLUS FAIBLE DANS UNE MATRICE PHOTOCONDUCTRICE DE POLYVINYLCARBAZOLE (PVK) QUE DANS LE PLEXIGLASS. L'ALLURE DES COURBES N'EST CEPENDANT PAS FONDAMENTALEMENT DIFFERENTE. PAR CONTRE NOUS METTONS EN EVIDENCE QUE DES INTERACTIONS APPARAISSENT ENTRE LES CHROMOPHORES ET LE PVK. LES PROPRIETES OPTIQUES ET DE PHOTOCONDUCTION DU COMPOSITE NE SONT DONC PAS LA SUPERPOSITION DES PROPRIETES DE CHACUN DES CONSTITUANTS.
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DANS LES MATERIAUX A MATRICE AMORPHE DOPEES PAR DES COLORANTS ORGANIQUES, LES PROPRIETES OPTIQUES SONT DEFINIES PAR LES PROPRIETES MICROSCOPIQUES DES MOLECULES DOPANTES ET PAR LA DISTRIBUTION ANGULAIRE DE CELLES-CI. LA MOBILITE ROTATIONNELLE DES CHROMOPHORES EST DANS CE CADRE UN PARAMETRE PHYSIQUE QUI JOUE UN ROLE ESSENTIEL. LA REFLEXION TOTALE ATTENUEE EST UNE METHODE EXPERIMENTALE TRES ADAPTEE A L'ETUDE DE CES MATERIAUX DISPOSES EN FILMS MINCES. ELLE PERMET DE MESURER L'EPAISSEUR, LES TROIS INDICES PRINCIPAUX, LES COEFFICIENTS ELECTROOPTIQUES POCKELS ET KERR AINSI QUE LA PIEZOELECTRICITE ET L'ELECTROSTRICTION DES ECHANTILLONS. SON PRINCIPE EST RAPPELE ET NOUS MONTRONS UNE METHODE SIMPLE ET PRECISE DE DEPOUILLEMENT DES DONNEES EXPERIMENTALES. L'ANALYSE TRANSITOIRE DES SIGNAUX, NOTAMMENT LORS D'EXPERIENCES D'ANISOTROPIE PHOTOINDUITE OU DE POLARISATION ELECTRIQUE PHOTOASSISTEE, PERMET D'ACCEDER A LA MOBILITE DES CHROMOPHORES ET A L'ETUDE DES PROCESSUS D'ORIENTATION PAR VOIE OPTIQUE. CETTE METHODE EXPERIMENTALE NOUS A PERMIS D'EXAMINER QUELLE PEUT ETRE L'ARCHITECTURE LA PLUS FAVORABLE A L'ELABORATION DE MATERIAUX SOL-GEL DESTINES AUX APPLICATIONS EN OPTIQUE NON LINEAIRE QUADRATIQUE QUI REQUIERENT UNE ORIENTATION GLOBALE DES CHROMOPHORES FORTE ET STABLE DANS LE TEMPS. POUR TIRER PROFIT DE LA RIGIDITE DE LA MATRICE MINERALE, IL FAUT QUE LE COLORANT SOIT GREFFE A LA MATRICE PAR DES LIAISONS QUI RESISTENT AUX REACTIONS D'HYDROLYSE ET DE CONDENSATION. NOUS MONTRONS ENSUITE, AU COURS DE POLARISATION ELECTRIQUE PHOTOASSISTEE, QUE LA MOBILITE DES CHROMOPHORES EST PLUS FAIBLE DANS UNE MATRICE PHOTOCONDUCTRICE DE POLYVINYLCARBAZOLE (PVK) QUE DANS LE PLEXIGLASS. L'ALLURE DES COURBES N'EST CEPENDANT PAS FONDAMENTALEMENT DIFFERENTE. PAR CONTRE NOUS METTONS EN EVIDENCE QUE DES INTERACTIONS APPARAISSENT ENTRE LES CHROMOPHORES ET LE PVK. LES PROPRIETES OPTIQUES ET DE PHOTOCONDUCTION DU COMPOSITE NE SONT DONC PAS LA SUPERPOSITION DES PROPRIETES DE CHACUN DES CONSTITUANTS.
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CETTE THESE A POUR CADRE L'OPTIMISATION DE FILMS MINCES (1-10 MICRONS) POLYMERES HYBRIDES POUR LA REALISATION DE COMPOSANTS PASSIFS ET ACTIFS DE L'OPTIQUE INTEGREE. NOUS AVONS PLUS PRECISEMENT ETUDIE LA MOBILITE DE MOLECULES D'AZOBENZENE SOUMISES A DES EXCITATIONS ELECTRIQUES ET PHOTONIQUES DANS DEUX TYPES DE MATRICES SOL-GEL : - DANS UNE MATRICE FAIBLEMENT RETICULEE, LE PROCESSUS DE PHOTO-ISOMERISATION CONDUIT A DES PHENOMENES DE MIGRATION MOLECULAIRE POUVANT PROVOQUER DES DEFORMATIONS DE SURFACE SPECTACULAIRES (> 1 MICRON). NOTRE ETUDE A PORTE PLUS PARTICULIEREMENT SUR LA REPONSE DU MATERIAU VIS-A-VIS DU DE L'INTENSITE, DE LA POLARISATION ET DES FREQUENCES SPATIALES DE LA FIGURE D'ILLUMINATION (FRANGES D'INTERFERENCES). ON DECRIT AUSSI LA REALISATION D'UN COUPLEUR A RESEAU, QUI CONSTITUE L'UN DES COMPOSANTS PASSIFS DE L'OPTIQUE INTEGREE. - DANS UNE MATRICE FORTEMENT RETICULEE, L'ORIENTATION THERMO-ASSISTEE DES MOLECULES D'AZOBENZENE PAR UN CHAMP ELECTROSTATIQUE APPLIQUE AU FILM PERMET DE BRISER LA CENTROSYMETRIE DU MATERIAU ET DE LUI CONFERER DES PROPRIETES NON-LINEAIRES QUADRATIQUES. LES MECANISMES D'ORIENTATION ONT ETE PLUS FINEMENT ETUDIES EN ANALYSANT L'INFLUENCE DE LA CONCENTRATION MOLECULAIRE SUR L'EFFICACITE DU DOUBLAGE DE FREQUENCE PAR LE MATERIAU. ON MONTRE QU'UN MOYEN D'ECRANTER LES INTERACTIONS DIPOLAIRES ET AINSI D'AUGMENTER NOTABLEMENT LA MOBILITE DES MOLECULES ACTIVES EST D'INCORPORER DANS LE MATERIAU DES GROUPEMENTS STERIQUES PASSIFS. APPLIQUEE A DES MOLECULES OPTIMISEES PAR L'INGENIERIE MOLECULAIRE, CETTE STRATEGIE SUPRAMOLECULAIRE A PERMIS D'OBTENIR DE FORTS COEFFICIENTS ELECTRO-OPTIQUES STABLES A TEMPERATURE AMBIANTE ET DEPASSANT CEUX DES MEILLEURS MATERIAUX INORGANIQUES (> 50 PM/V A 832 NM). SI DE PLUS, LES GROUPEMENTS STERIQUES PRESENTENT DES PROPRIETES DE PHOTOCONDUCTION, ON REALISE UN MATERIAU PHOTOREFRACTIF. NOUS AVONS ANALYSE LES PROPRIETES ORIGINALES D'UN SYSTEME PRESENTANT UN EFFET PHOTOREFRACTIF SANS CHAMP APPLIQUE.
Author: Quang Vinh Lam Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
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Ce travail concerne la recherche de nouvelles solutions pour l'optique non-linéaire intégrée. Les verres dopés par des nanoparticules semi-conductrices constituent un exemple de matériaux dont les potentialités en optique non-linéaIre sont depuis longtemps reconnues, quoique non encore exploitées. Les effets dus au confinement confèrent aux nanoparticules des propriétés physiques spécifiques par rapport à celles de la phase massive. Le mouvement des porteurs de charge dans une nanoparticule étant limité par le volume, l'énergie cinétique devient discrète et les niveaux s'écartent les uns des autres. C'est cette propriété de discrétisation des niveaux, associée à l'élargIssement du gap semi-conducteur, qui peut être exploitée en optique non-linéaire. Afin de conférer à ces guides d'onde des propriétés optiques non-linéaires, nous avons dopé le sol de TiO2 avec des nanoparticules de CdS ou de PbS produits par la méthode colloïdale des ligands de surface. Nous avons optimisé les paramètres de synthèse de couches minces sol-gel de TiO2 optiquement guidantes, non dopées et dopées avec des nanoparticules de CdS ou de PbS. Les films minces recuits à 100 ou 200°C sont homogènes, exempts de craquelures mais guident la lumière avec une forte atténuation (1 à 1,5 dB/cm). En solution, les nanocristaux produits par une méthode colloïdale présentent une distribution de taille étroite avec un diamètre moyen contrôlé entre 3 et 6 nm. Nous avons observé le ralentissement de leur croissance par la matrice TiO2 et une stabilisation de la solution. L'indice non-linéaire n2 des solutions, mesuré par technique Z-scan, vaut environ -2x10-18 m2/W, valeur comparable à celles reportées dans la littérature. Pour un film TiO2 dopé CdS (30%) et traité à 500°C, l'absorption induite mesurée ([beta] = 16x10-7m/W) est de plusieurs ordres de grandeur supérieure à celle du cristal massif, ce qui est relié aux nombreux niveaux de défauts. Par la technique de pulvérisation radiofréquence, nous avons déposé des nanoparticules d'InSb dans des couches minces de silice et utilisé 2 types de protocole pour leur traitement thermique. Les mesures de non-linéarité on révélé un coefficient d'absorption induite [beta] également bien supérieur à celui d'lnSb massif. On a mis en évidence l'influence du régime continu ou lmpulsionnel des lasers sur les propriétés du matériau.
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DES MATERIAUX MIXTES ORGANIQUES-INORGANIQUES, CONSTITUES D'UNE MATRICE DE SILICE FONCTIONNALISEE PAR DES CHROMOPHORES NON-LINEAIRES DE TYPE AZOBENZENE, ONT ETE ELABORES SOUS FORME DE COUCHES MINCES SELON LE PROCEDE SOL-GEL. LA CARACTERISATION DES PROPRIETES LINEAIRES DES ECHANTILLONS (EPAISSEUR DES FILMS, INDICES DE REFRACTION, ABSORPTION) A PERMIS L'ETUDE DES EFFETS ORIENTATIONNELS INTERVENANT AU NIVEAU DES MOLECULES DOPANTES, DES EFFETS D'AGREGATION ET DES MODIFICATIONS STRUCTURELLES INDUITES PAR CHAUFFAGE ET PAR APPLICATION D'UN CHAMP ELECTRIQUE (PAR EFFET CORONA). LES PROPRIETES PHOTOCHROMIQUES LIEES AU PROCESSUS DE PHOTO-ISOMERISATION CIS-TRANS DES AZOBENZENES ONT ETE ETUDIEES AU MOYEN D'EXPERIENCES POMPE-SONDE. UNE REACTION DE PHOTO-BLANCHIMENT IRREVERSIBLE, SPECIFIQUE AUX GELS ET INDUISANT EN LEUR SEIN DE FORTS CHANGEMENT D'INDICE, ATTRIBUEE A UN MECANISME DE PHOTO-CYCLISATION DES AZOBENZENES, A EGALEMENT ETE MISE EN EVIDENCE, CE QUI A PERMIS L'INSCRIPTION, PAR IRRADIATION DANS LE VISIBLE, DE STRUCTURES POUR L'OPTIQUE GUIDEE (RESEAUX ET GUIDES D'ONDE) AVEC UNE RESOLUTION SUB-MICRONIQUE. LES ECHANTILLONS ONT ETE POLARISES PAR EFFET CORONA PUIS CARACTERISES EN GENERATION DE SECOND HARMONIQUE AU MOYEN DE L'EXPERIENCE DES FRANGES DE MAKER, DONT LA THEORIE A ETE ENTIEREMENT REPENSEE POUR TENIR COMPTE SIMULTANEMENT DES EFFETS DE BIREFRINGENCE, D'ABSORPTION ET DE DISPERSION D'INDICE DES ECHANTILLONS. LES PROPRIETES ELECTRO-OPTIQUES (EFFET POCKELS) ONT ETE ETUDIEES D'UNE PART PAR LA METHODE ELLIPSOMETRIQUE, ET D'AUTRE PART A L'AIDE D'UNE NOUVELLE METHODE DE SIMPLE REFLEXION QUE NOUS AVONS DEVELOPPE ET MODELISE. LES COEFFICIENTS NON-LINEAIRES SE SONT AVERES TRES ELEVES, AVEC UNE EXCELLENTE STABILITE A LONG TERME. ENFIN, DES PERSPECTIVES VERS DE NOUVELLES APPLICATIONS ONT ETE OUVERTES PAR LA MISE EN EVIDENCE, POUR LA PREMIERE FOIS DANS LES MATERIAUX SOL-GEL, DE L'EFFET PHOTOREFRACTIF PAR DES EXPERIENCES DE COUPLAGE A DEUX ONDES
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L'UTILISATION DE POLYMERES ELECTROOPTIQUES, COMME ALTERNATIVE AUX SEMICONDUCTEURS OU AUX CRISTAUX FERROELECTRIQUES EN OPTOELECTRONIQUE, REQUIERT DES METHODES DE CARACTERISATION RAPIDES ET COMPATIBLES AVEC LEUR INTEGRATION MASSIVE DANS DES COMPOSANTS. NOUS MONTRONS, DANS UNE PREMIERE PARTIE QUELQUES POSSIBILITES D'APPLICATION DE L'ELLIPSOMETRIE SPECTROSCOPIQUE A ANGLE VARIABLE DANS LE DOMAINE ULTRAVIOLET-VISIBLE-PROCHE INFRAROUGE A L'ETUDE DES FILMS POLYMERES ET EN PARTICULIER CEUX DESTINES A L'OPTIQUE NON LINEAIRE QUADRATIQUE. A PARTIR DE DIVERSES TECHNIQUES D'ANALYSE DE SPECTRES ELLIPSOMETRIQUES (CALCULS ITERATIFS, REGRESSION NON LINEAIRE SUR UNE PARTIE OU SUR L'ENSEMBLE DES DONNEES MESUREES A PLUSIEURS LONGUEURS D'ONDE ET ANGLES D'INCIDENCE), ON PEUT OBTENIR LES INDICES DE REFRACTION, LES COEFFICIENTS D'ABSORPTION ET L'EPAISSEUR DE FILMS SUPPOSES ISOTROPES OU UNIAXES. IL EST POSSIBLE D'AJUSTER LES PARAMETRES DE LOIS DE DISPERSION POUR DECRIRE LES PROPRIETES OPTIQUES DES FILMS DANS LE DOMAINE SPECTRAL ETUDIE. CES LOIS FACILITENT L'ANALYSE DES DONNEES, MAIS ELLES SONT AUSSI UTILES POUR LES APPLICATIONS TECHNOLOGIQUES CAR ELLES PERMETTENT DE PREVOIR L'INDICE DE REFRACTION DE COPOLYMERES. ELLES PERMETTENT AUSSI DE MODELISER L'ELARGISSEMENT DES BANDES D'ABSORPTION DES COLORANTS. DANS UNE PREMIERE PARTIE, NOUS REPRENONS LE CALCUL DES COEFFICIENTS NON LINEAIRES QUADRATIQUES EN INSISTANT SUR L'IMPORTANCE DES FACTEURS DE CHAMP LOCAL. NOUS PRESENTONS AUSSI UN CALCUL DE LA DISPERSION DE CES COEFFICIENTS EN TENANT COMPTE DE L'ELARGISSEMENT INHOMOGENE DES TRANSITIONS. L'UTILISATION DES MESURES ET DES MODELISATIONS EN ELLIPSOMETRIE SPECTROSCOPIQUE PERMET EN PARTICULIER D'ESTIMER LA DISPERSION DES COEFFICIENTS NON LINEAIRES DANS L'APPROXIMATION DU MODELE A DEUX NIVEAUX. DANS UNE TROISIEME PARTIE, NOUS PRESENTONS UNE ETUDE DE MATERIAUX HYBRIDES ORGANIQUES-INORGANIQUES PREPARES PAR LE PROCEDE SOL-GEL. CE SONT DES POLYMERES INORGANIQUES RETICULES DANS LESQUELS SONT INSEREES OU DOPEES DES MOLECULES ORGANIQUES OPTIQUEMENT NON LINEAIRES. LES MATERIAUX ETUDIES MONTRENT UNE MEILLEURE STABILITE DE L'ORIENTATION DES MOLECULES PAR RAPPORT A DES MATERIAUX ORGANIQUES COMPARABLES. CEPENDANT LES CONDITIONS DE PREPARATION ET D'ORIENTATION DE NOS FILMS NE PERMETTENT PAS ENCORE D'OBTENIR UNE EFFICACITE COMPARABLE A CELLE DE MATERIAUX POUR LESQUELS LA STABILITE A ETE DEMONTREE
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CE MEMOIRE EST CONSACRE A L'ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES NON-LINEAIRES DU SECOND ORDRE DE COUCHES MOLECULAIRES DEPOSEES PAR LA TECHNIQUE DE LANGMUIR-BLODGETT. LA GENERATION DE SECOND HARMONIQUE (GSH) DANS DES COUCHES DE LANGMUIR-BLODGETT NON CENTREES EST UN OUTIL D'INVESTIGATION PRECIS DE LA STRUCTURE MICROSCOPIQUE DE CE TYPE D'ASSEMBLAGE MOLECULAIRE QUI PERMET DE DETERMINER CERTAINS PARAMETRES D'ORDRE DE LA LOI DE DISTRIBUTION DES UNITES ACTIVES DANS LE FILM ET DE MESURER L'HYPERPOLARISABILITE QUADRATIQUE DES MOLECULES. LA REFLEXION TOTALE ATTENUEE EST UNE METHODE TRES SENSIBLE, COMPLEMENTAIRE A LA GSH, GRACE A LAQUELLE PEUVENT ETRE MESURES L'EPAISSEUR OPTIQUE ET, EN APPLIQUANT UN CHAMP ELECTRIQUE, LE COEFFICIENT ELECTROOPTIQUE DE CES FILMS ULTRA-MINCES. LES RESULTATS OBTENUS SUR DES COUCHES DE DIFFERENTES MOLECULES ORGANIQUES A TRANSFERT DE CHARGE INTRAMOLECULAIRE SONT PRESENTES ET METTENT EN EVIDENCE LE ROLE CRUCIAL JOUE PAR LES PHENOMENES D'AGREGATION. L'EXISTENCE D'AGREGATS REDUIT GENERALEMENT L'ACTIVITE MACROSCOPIQUE DU FILM ET FAVORISE LA DIFFUSION DE LA LUMIERE DANS LA COUCHE. SI LES COEFFICIENTS DE GSH MESURES SUR DES MONOCOUCHES D'HEMICYANINE, DE L'ORDRE DE LA CENTAINE DE PM/V A 1064 NM, SONT NETTEMENT SUPERIEURS AU COEFFICIENT DU NIOBATE DE LITHIUM (QUELQUES PM/V), L'UTILISATION DES COUCHES LB POUR LA REALISATION DE DISPOSITIFS FORTEMENT EFFICACES EN OPTIQUE NON-LINEAIRE GUIDEE EXIGE IMPERATIVEMENT UNE EXCELLENTE QUALITE OPTIQUE DU FILM SUR UN EMPILEMENT ORIENTE DE PLUSIEURS CENTAINES DE MONOCOUCHES. LA DILUTION DES UNITES ACTIVES AVEC DES MOLECULES INACTIVES DE CYCLODEXTRINES AMPHIPHILES PERMET DANS CERTAINS CAS DE PREVENIR PARTIELLEMENT L'AGREGATION. SI ON NE PEUT AUJOURD'HUI CONCLURE SUR L'INCLUSION ORIENTEE DES UNITES POLARISABLES DANS LA CAVITE APOLAIRE DE LA CYCLODEXTRINE, CES MOLECULES HOTES SEMBLENT OFFRIR DES PERSPECTIVES INTERESSANTES POUR LA REALISATION DE DISPOSITIF
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LE PROCEDE SOL-GEL, BASE SUR LA POLYMERISATION INORGANIQUE, PERMET D'ELABORER DES MATRICES HYBRIDES ORGANIQUE-INORGANIQUE TRANSPARENTES A TEMPERATURE AMBIANTE. CES CONDITIONS DE SYNTHESE PERMETTENT L'INSERTION DE MOLECULES ORGANIQUES PRESENTANT DES PROPRIETES OPTIQUES NON LINEAIRES. CEPENDANT, LES GELS ETANT DES MATERIAUX AMORPHES, POUR OBTENIR UNE REPONSE OPTIQUE NON LINEAIRE DU DEUXIEME ORDRE, IL EST NECESSAIRE D'ORIENTER LES MOLECULES NON LINEAIRES AFIN DE BRISER LA CENTRO-SYMETRIE DU MILIEU A L'AIDE D'UN FORT CHAMP ELECTRIQUE. L'APPLICATION DE CE CHAMP NECESSITE QUELQUES PRECAUTIONS LORS DE L'ELABORATION DES MATRICES SOL-GEL. IL FAUT EVITER LA PRESENCE D'ESPECES CHARGEES TROP MOBILES GENERALEMENT UTILISEES POUR OBTENIR DES GELS TRANSPARENTS. LES MESURES DE NON-LINEARITES DE MOLECULES INSEREES OU GREFFEES AU RESEAU D'OXYDE POLYMERIQUE ONT ETE FAITES PAR EFISH. LES GELS ONT ETE CARACTERISES PAR RMN 29SI, INFRA-ROUGE, ATD-ATG. DANS UN BUT PLUS APPLIQUE, DES MOLECULES ORGANIQUES NON LINEAIRES ONT AUSSI ETE ORIENTEES DANS DES FILMS MINCES. L'ORIENTATION S'EST FAITE L'APPLICATION D'UN CHAMP ELECTRIQUE SELON LA METHODE CORONA-POLING. UNE REPONSE DE 1,6 PM/V A ETE OBTENUE DANS LE CAS DE MOLECULES GREFFEES AU RESEAU SOL-GEL. LA TEXTURATION DES GELS A ETE SUIVIE A L'AIDE DE DIFFERENTES SONDES OPTIQUES OU ELECTROCHIMIQUES. L'EVOLUTION DE LA GENERATION DE SECONDE HARMONIQUE A ETE SUIVIE AU COURS DU VIEILLISSEMENT DU GEL. DES MESURES DE CHRONOAMPEROMETRIE ONT COMPLETE CETTE ETUDE. ELLES NOUS ONT PERMIS DE MESURER L'EVOLUTION DU COEFFICIENT DE DIFFUSION DE SONDES FERROCENES INSEREES OU GREFFEES DANS LE RESEAU POLYMERIQUE DU GEL, CES TECHNIQUES MONTRENT QUE LORSQUE LA SONDE EST SIMPLEMENT INSEREE, LA GELIFICATION MACROSCOPIQUE NE SE TRADUIT PAS PAR UNE RIGIDIFICATION DU RESEAU AU NIVEAU MICROSCOPIQUE (5 A 10% DE RIGIDIFICATION). L'ESSENTIEL DE LA MOBILITE DISPARAIT UNIQUEMENT AU COURS DU SECHAGE. PAR CONTRE, LORSQUE LA SONDE EST GREFFEE, UNE TRANSITION NOTABLE EST OBSERVEE LORS DE LA TRANSITION SOL-GEL
Author: ANNE-CLAIRE.. LE DUFF Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 175
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CE MEMOIRE PRESENTE LES RESULTATS DES ETUDES QUE NOUS AVONS MENEES SUR LES PROPRIETES OPTIQUES DE POLYMERES ORGANIQUES ET HYBRIDES ORGANIQUES-INORGANIQUES. DANS UNE PREMIERE PARTIE, NOUS AVONS PLUS PRECISEMENT ETUDIE ET QUANTIFIE LE COMPROMIS NON LINEARITE TRANSPARENCE DE CHROMOPHORES AZOBENZENES DANS LE CADRE DE LA GENERATION DE SECOND HARMONIQUE A 1550 NM. NOUS AVONS DEVELOPPE UNE TECHNIQUE D'EVALUATION DES PERTES PAR ABSORPTION DANS LA ZONE DITE DE TRANSPARENCE DES CHROMOPHORES ORGANIQUES. NOUS AVONS ENSUITE MESURE LEUR COEFFICIENT NON LINEAIRE QUADRATIQUE. CES DONNEES ONT ETE MODELISEES EN FONCTION DE LA VALEUR DE LA LONGUEUR D'ONDE DU MAXIMUM D'ABSORPTION DES MOLECULES AFIN DE DEFINIR LE COMPROMIS NON LINEARITE-TRANSPARENCE QUE NOUS CHERCHONS A QUANTIFIER AU SEIN DE LA FAMILLE DES AZOBENZENES. NOUS AVONS EGALEMENT DEMONTRE UNE VARIATION DES PROPRIETES D'ABSORPTION DES MOLECULES EN FONCTION DE L'ENVIRONNEMENT. AU COURS DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS DEMONTRE UNE CORRELATION ENTRE CES PARAMETRES AVEC LA TEMPERATURE DE TRANSITION VITREUSE DE LA MATRICE POLYMERE. LA DEUXIEME PARTIE DU TRAVAIL EST CONSACREE A LA REALISATION ET A LA CARACTERISATION DE GUIDES D'ONDES PLANAIRES ET BIDIMENSIONNELS SOL-GELS. NOUS AVONS DONC DANS UN PREMIER TEMPS CARACTERISE DES GUIDES D'ONDES PLANAIRES SOL-GELS EN TERMES DE PERTES DE PROPAGATION ET MESURE LES PROPRIETES NON LINEAIRES DE CES FILMS. NOUS AVONS EVALUE LE POTENTIEL DU MATERIAU POUR LA GENERATION DE SECOND HARMONIQUE A 1550 NM. NOUS AVONS REALISE DES GUIDES 2D PAR PHOTOBLANCHIMENT ET PAR GRAVURE PLASMA. LE PHOTOBLANCHIMENT DES MOLECULES ACTIVES EST UNE TECHNIQUE REPANDUE POUR CREER DES GUIDES D'ONDES DANS DES FILMS POLYMERES. NOUS L'AVONS ICI APPLIQUE AU CAS PARTICULIER DES MATERIAUX SOL-GEL. NOUS AVONS EGALEMENT DEVELOPPE DEUX TECHNIQUES DE FABRICATION DE GUIDES 2D EN UTILISANT DES METHODES STANDARD DE MICROTECHNOLOGIE. NOUS AVONS MESURE LES PERTES DE PROPAGATION EN FONCTION DE LA LARGEUR DU GUIDE.
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CE MEMOIRE TRAITE DE L'ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES LINEAIRES ET NON LINEAIRES (EFFETS POCKELS ET KERR) DE FILMS MINCES ORGANIQUES POLARISES DESTINES A LA MODULATION ELECTRO-OPTIQUE EN CONFIGURATION GUIDEE. CES FILMS SONT CONSTITUES D'UNE MATRICE POLYMERIQUE AMORPHE ET TRANSPARENTE DANS LE VISIBLE ET LE PROCHE INFRAROUGE. ON Y INCORPORE DES CHROMOPHORES POSSEDANT UN FORT MOMENT DIPOLAIRE PERMANENT AINSI QUE DE LARGES SUSCEPTIBILITES OPTIQUES MICROSCOPIQUES QUADRATIQUES ET CUBIQUES. ON PROFITE DU MOMENT DIPOLAIRE DES CHROMOPHORES POUR LES ORIENTER PERPENDICULAIREMENT AU PLAN DU FILM, PAR APPLICATION D'UN FORT CHAMP ELECTRIQUE STATIQUE. LA CENTROSYMETRIE EST AINSI ROMPUE, CONFERANT AU MATERIAU DES PROPRIETES ELECTRO-OPTIQUES. NOUS AVONS ETUDIE PLUSIEURS CATEGORIES DE FILMS DANS LESQUELS LES CHROMOPHORES SONT SOIT SIMPLEMENT DISSOUS, SOIT GREFFES CHIMIQUEMENT A LA MATRICE PAR PLUSIEURS TYPES DE LIAISONS CHIMIQUES. LE TYPE DE GREFFAGE DECIDE EN GRANDE PARTIE DE LA STABILITE TEMPORELLE DE LA STRUCTURE ORIENTEE. LE MATERIAU TEND EN EFFET A RETROUVER SA CENTROSYMMETRIE A CAUSE DE L'INTERACTION DIPOLAIRE. LES PROPRIETES OPTIQUES LINEAIRES ETUDIEES SONT LES INDICES COMPLEXES ET LEUR DISPERSION AINSI QUE LES PERTES PAR PROPAGATION. ON ETUDIE D'AUTRE PART LES NON-LINEARITES QUADRATIQUES PAR GENERATION DE SECOND HARMONIQUE. UNE CORRELATION EST ETABLIE ENTRE LES PROPRIETES LINEAIRES ET NON LINEAIRES D'UNE PART ET LES VARIATIONS DE LA BANDE D'ABSORPTION PRINCIPALE CONSECUTIVES A LA POLARISATION D'AUTRE PART. LES COEFFICIENTS ELECTRO-OPTIQUES SONT MESURES DIRECTEMENT A L'AIDE D'UNE TECHNIQUE NOUVELLE, BASEE SUR LA MODULATION DE LA REFLECTIVITE ELECTRIQUEMENT INDUITE SUR UN ECHANTILLON MULTICOUCHES DONT UNE EST LE POLYMERE ACTIF. LES RESULTATS SONT INTERPRETABLES SIMPLEMENT EN DEHORS DE LA BANDE D'ABSORPTION DU POLYMERE, MAIS L'ELABORATION D'UNE THEORIE RIGOUREUSE, BASEE SUR LA THEORIE DE LA REFLEXION SUR UN SYSTEME STRATIFIE ANISOTROPE EST NECESSAIRE DES QUE L'ABSORPTION DEVIENT IMPORTANTE. LE GRAND INTERET DE CETTE TECHNIQUE RESIDE DANS LA POSSIBILITE DE MESURER LES COEFFICIENTS ELECTRO-OPTIQUES QUADRATIQUES ET CUBIQUES DANS TOUTE LA BANDE D'ABSORPTION DU MATERIAU, CE QUI EST EN GENERAL IMPOSSIBLE AVEC LES TECHNIQUES MISES AU POINT PRECEDEMMENT. LA MESURE DE LA DISPERSION CHROMATIQUE DE CES COEFFICIENTS ET L'AJUSTEMENT A LA THEORIE PERMETTENT DE DETERMINER LA DIFFERENCE DE MOMENT DIPOLAIRE ENTRE L'ETAT DE BASE ET LE PREMIER ETAT EXCITE DU CHROMOPHORE. ON EN DEDUIT L'ORDRE DE GRANDEUR DE LA VALEUR HORS RESONANCE DE LA SUSCEPTIBILITE QUADRATIQUE POCKELS
Author: Shuai Yuan Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 80
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La filamentation du laser femtoseconde provient d'un équilibre dynamique entre l'autofocalisation Kerr et la défocalisation par le plasma autogénéré produit de l'ionisation multiphotonique/tunnel des molécules dans l'air. Ce phénomène a attiré beaucoup d'attention des scientifiques telles que la télédétection de polluants atmosphériques et l'identification moléculaire par l'alignement des molécules. Cependant, il y a une multitude de processus non linéaires lors de la filamentation. Quant à l'application, il est important d'avoir une compréhension des mécanismes physiques présents lors de la filamentation induite par l'optique non linéaire. Étant donné de nombreux de phénomènes et d'applications de la filamentation, cette thèse se concentre sur une partie de ces aspects. Ceux-ci sont la rotation de la polarisation laser dans les gaz atomiques/moléculaires, le processus d'émission laser des molécules d'eau dans l'étalonnage air, lde l'humidité à travers la spectroscopie induite par un filament, ainsi que le renforcement de la fluorescence par un réseau de diffraction de plasma. La rotation de la polarisation laser d'une sonde polarisée initialement linéaire a été étudié dans les gaz atomiques/moléculaires. Dans les gaz atomiques, la biréfringence ultrarapide induite par l'effet Kerr a été mesurée quantitativement. Dans les gaz moléculaires, la biréfringence et les états de polarisation de la production de la sonde ont été modulés à la renaissance rotationnelle de la molécule. Également, nous avons étudié expérimentalement la fluorescence induite par filament à partir des fragments dissociés dans l'air. Les émissions de fluorescence des radicaux libres OH à 308.9 nm et NH à 336.0 nm ont été observés dans l'air. La fluorescence rétrodiffusée par le groupement OH et le groupement NH présentait une augmentation exponentielle accompagnant l'augmentation de la longueur du filament qui indique l'existence de l'émission spontanée amplifiée (ASE). En plus, on étudie la spectroscopie de fluorescence induite par filament à partir du réseau de diffraction pour le plasma. Le réseau de diffraction pour le plasma a été généré par des filaments non colinéaires qui se superposés et synchronisés temporellement dans l'air. Une série de spectres des fragments excités du CN a été observée. L'intensité de fluorescence du radical CN en utilisant un réseau de diffraction par le plasma est beaucoup plus forte que celle utilisant des filaments séparés temporellement.
Author: GWILLERM.. FROC
Author: GWILLERM.. FROC
Author: BRUNO.. DARRACQ
Author: Quang Vinh Lam
Author: DIDIER.. RIEHL
Author: ERIC.. TOUSSAERE
Author: VERONIQUE.. DENTAN
Author: Pascal Griesmar
Author: ANNE-CLAIRE.. LE DUFF
Author: GREGORY.. GADRET
Author: Shuai Yuan