VERRES DE FLUORURES A BASE D'INDIUM POUR FIBRES OPTIQUES INFRAROUGES PDF Download
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UNE ETUDE GENERALE SUR LE COMPORTEMENT DES VERRES DE FLUORURES DANS DES ATMOSPHERES HUMIDES A ETE MENEE, ET IL EST CONSTATE QUE LA PRESENCE D'EAU DANS CES VERRES INTRODUIT UNE FORTE ABSORPTION AUTOUR DE 2,9 M. LES COEFFICIENTS D'EXTINCTION MOLAIRES DU GROUPEMENT OH ONT ETE DETERMINES POUR UN GRAND NOMBRE DE VERRES DE FLUORURES ET SONT SITUES ENTRE 9 ET 37 LITRE.MOLE#1.CM##1 AVEC DE FAIBLES VALEURS POUR LES VERRES A BASE DE ZRF#4. NOUS AVONS ETABLI UNE RELATION GENERALE ENTRE LES COEFFICIENTS D'EXTINCTION MOLAIRES ET L'AIRE DE LA BANDE D'ABSORPTION DUE A L'ION OH#, CE QUI PERMETTRA D'EVALUER LE COEFFICIENT D'EXTINCTION MOLAIRE DE N'IMPORTE QUEL VERRE DE FLUORURES PAR UN SIMPLE CALCUL DE SA BANDE D'ABSORPTION. DANS LA DEUXIEME PARTIE, NOUS NOUS SOMMES CONCENTRES UNIQUEMENT SUR LE VERRE DE FLUORURES APPELE BIZYBT (30 BAF#2-30 INF#3-20 ZNF#2-10 YF#3-10 THF#4) DANS LE BUT DE PREPARER UNE FIBRE OPTIQUE. AINSI A ETE ETUDIEE LA VITESSE CRITIQUE DE REFROIDISSEMENT DE VERRE PUR ET DOPE AVEC DE L'OXYGENE, OU DU NAF OU DU LIF, MATERIAUX QUI POURRAIENT ETRE UTILISES DANS DES PREFORMES. LA RELATION ENTRE L'INDICE DE REFRACTION ET LA DISPERSION EN FONCTION DE LA LONGUEUR D'ONDE A ETE ETABLIE. L'INFLUENCE DE L'ABSORPTION DES METAUX DE TRANSITION SUR LA TRANSPARENCE DU VERRE DANS L'INFRAROUGE A ETE DETERMINEE. FINALEMENT, NOUS AVONS PREPARE DIFFERENTES FIBRES OPTIQUES EN VERRE BIZYBT ET LES MESURES D'ATTENUATION MONTRENT UN NIVEAU ELEVE DE DIFFUSION DANS LA FIBRE OPTIQUE DU A UNE CRISTALLISATION
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UNE ETUDE GENERALE SUR LE COMPORTEMENT DES VERRES DE FLUORURES DANS DES ATMOSPHERES HUMIDES A ETE MENEE, ET IL EST CONSTATE QUE LA PRESENCE D'EAU DANS CES VERRES INTRODUIT UNE FORTE ABSORPTION AUTOUR DE 2,9 M. LES COEFFICIENTS D'EXTINCTION MOLAIRES DU GROUPEMENT OH ONT ETE DETERMINES POUR UN GRAND NOMBRE DE VERRES DE FLUORURES ET SONT SITUES ENTRE 9 ET 37 LITRE.MOLE#1.CM##1 AVEC DE FAIBLES VALEURS POUR LES VERRES A BASE DE ZRF#4. NOUS AVONS ETABLI UNE RELATION GENERALE ENTRE LES COEFFICIENTS D'EXTINCTION MOLAIRES ET L'AIRE DE LA BANDE D'ABSORPTION DUE A L'ION OH#, CE QUI PERMETTRA D'EVALUER LE COEFFICIENT D'EXTINCTION MOLAIRE DE N'IMPORTE QUEL VERRE DE FLUORURES PAR UN SIMPLE CALCUL DE SA BANDE D'ABSORPTION. DANS LA DEUXIEME PARTIE, NOUS NOUS SOMMES CONCENTRES UNIQUEMENT SUR LE VERRE DE FLUORURES APPELE BIZYBT (30 BAF#2-30 INF#3-20 ZNF#2-10 YF#3-10 THF#4) DANS LE BUT DE PREPARER UNE FIBRE OPTIQUE. AINSI A ETE ETUDIEE LA VITESSE CRITIQUE DE REFROIDISSEMENT DE VERRE PUR ET DOPE AVEC DE L'OXYGENE, OU DU NAF OU DU LIF, MATERIAUX QUI POURRAIENT ETRE UTILISES DANS DES PREFORMES. LA RELATION ENTRE L'INDICE DE REFRACTION ET LA DISPERSION EN FONCTION DE LA LONGUEUR D'ONDE A ETE ETABLIE. L'INFLUENCE DE L'ABSORPTION DES METAUX DE TRANSITION SUR LA TRANSPARENCE DU VERRE DANS L'INFRAROUGE A ETE DETERMINEE. FINALEMENT, NOUS AVONS PREPARE DIFFERENTES FIBRES OPTIQUES EN VERRE BIZYBT ET LES MESURES D'ATTENUATION MONTRENT UN NIVEAU ELEVE DE DIFFUSION DANS LA FIBRE OPTIQUE DU A UNE CRISTALLISATION
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LA PRESENTE ETUDE A PORTE SUR L'OBTENTION DE FIBRES OPTIQUES MULTIMODES EN VERRES DE FLUORURES DE TYPE BIG (BARYUM-INDIUM-GALLIUM), PRESENTANT DE GRANDES OUVERTURES NUMERIQUES, DANS UN BUT D'APPLICATION A L'AMPLIFICATION OPTIQUE A 1,3 MICRONS. LES PROPRIETES OPTIQUES DES IONS ND(III) ET PR(III) ONT ETE ETUDIEES DANS LA MATRICE VITREUSE BIG. PAR APPLICATION DE LA THEORIE DE JUDD-OFELT, LES PROBABILITES DE REABSORPTION A PARTIR DE L'ETAT EXCITE ONT ETE EVALUEES POUR LES DEUX TERRES RARES DANS LES VERRES BIG ET COMPAREES A CELLES OBTENUES DANS LES VERRES DE TYPE FLUOROZIRCONATE CLASSIQUES (ZBLAN). LA SYNTHESE DE NOUVELLES COMPOSITIONS, AFIN DE MODIFIER L'INDICE DE REFRACTION DU VERRE BIG DE BASE, A ETE REALISEE. POUR LES VERRES DE CUR, L'INDICE A ETE AUGMENTE PAR L'AJOUT DE FLUORURES DE PLOMB ET DE BISMUTH, OU PAR DES CHLORURES. POUR LES VERRES DE GAINE, L'INDICE A ETE DIMINUE PAR L'AJOUT DE FLUORURES D'ALUMINIUM OU D'ELEMENTS ALCALINS. LES DIFFERENTES CARACTERISTIQUES THERMIQUES (TEMPERATURES CARACTERISTIQUES, VITESSES CRITIQUES DE REFROIDISSEMENT) ET PHYSIQUES (INDICES DE REFRACTION, TRANSMISSION INFRA-ROUGE, MASSES VOLUMIQUES, COEFFICIENTS DE DILATATION ET VISCOSITES) DES NOUVEAUX VERRES ONT ETE MESUREES ET DISCUTEES. LES COUPLES DE VERRES PRESENTANT LA MEILLEURE COMPATIBILITE THERMO-MECANIQUE ET LA PLUS GRANDE VARIATION D'INDICES DE REFRACTION ONT ETE CHOISIS POUR LA SYNTHESE DES PREFORMES. TROIS TYPES DE FIBRES MULTIMODES ONT ETE OBTENUS, PRESENTANT RESPECTIVEMENT DES OUVERTURES NUMERIQUES DE 0,26, 0,31 ET 0,35 AVEC DES ATTENUATIONS DE 4,3 ET 5 DB/M ENTRE 2,7 ET 4 MICRONS. ENFIN, UNE NOUVELLE APPROCHE A ETE MISE EN UVRE POUR L'OBTENTION DE FIBRES A GRANDES OUVERTURES NUMERIQUES. CELLE-CI A CONSISTE EN LA SYNTHESE D'UNE PREFORME "COMPOSITE" CONSTITUEE PAR UN VERRE DE TYPE BIG POUR LE CUR ET UN VERRE D'UNE AUTRE FAMILLE VITREUSE POUR LA GAINE. LA RECHERCHE D'UNE COMPATIBILITE THERMO-MECANIQUE AINSI QUE D'UNE BONNE MISCIBILITE ENTRE LES DEUX VERRES A ABOUTI AU CHOIX D'UNE COMPOSITION DE TYPE ALUMINOFLUOROPHOSPHATE COMME VERRE DE GAINE. UNE PREFORME PRESENTANT UNE VARIATION D'INDICES DE REFRACTION EGALE A 0,073 A PU ETRE SYNTHETISEE. LES PREMIERS ESSAIS DE FIBRAGE ONT ETE EFFECTUES
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CE TRAVAIL S'INSCRIT DANS LE CADRE DES RECHERCHES SUR LES AMPLIFICATEURS OPTIQUES OPERANT DANS LA SECONDE FENETRE DE TELECOMMUNICATIONS A 1,31 M. IL CONSTITUE LA CONTRIBUTION DE L'UNIVERSITE DE RENNES 1 AU PROGRAMME EUROPEEN RACE FLUOR II. DES SYSTEMES VITREUX INEDITS A BASE DE FLUORURES DE GALLIUM ET D'INDIUM ONT ETE EXPLORES DE FACON SYSTEMATIQUE. LA RECHERCHE SUR LES DOMAINES VITREUX ET LES COMPOSITIONS A CONSTITUE LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL. LES PRODUITS DE DEPART ONT FAIT L'OBJET DE CARACTERISATIONS ET D'OPTIMISATIONS EN VUE D'ACCROITRE L'APTITUDE A LA VITRIFICATION ET LA QUALITE OPTIQUE DU VERRE. DES COMPOSITIONS STABLES A BASE DE FLUORURES DE GALLIUM, INDIUM, CADMIUM, PLOMB ET ZINC ONT ETE ISOLEES ET LEURS PRINCIPALES PROPRIETES PHYSIQUES DES VERRES MESUREES. LES PARAMETRES CINETIQUES DE LA DEVITRIFICATION ONT ETE DETERMINES PAR LES METHODES CLASSIQUES ISOTHERMES ET NON ISOTHERMES, AUSSI BIEN AU REFROIDISSEMENT QU'A LA RECHAUFFE. UNE SIMULATION DES PHENOMENES DE CRISTALLISATION AU FIBRAGE A ETE EFFECTUEE EN VUE D'EVALUER L'APTITUDE DES VERRES GAINPBCDZN AU FILTRAGE. LE COMPORTEMENT SPECTROSCOPIQUE DE L'ION PR#3#+ A ETE ETUDIE DANS CETTE MATRICE. LA TRANSITION ACTIVE A 1,3 M #1GU#3G#5 EST FORTEMENT INFLUENCEE PAR L'ENERGIE DE PHONON DU VERRE. LA DIMINUTION DE CETTE ENERGIE DE PHONON DANS LES VERRES DE CETTE ETUDE PAR RAPPORT AU VERRE CLASSIQUE ZBLAN EST CONFIRMEE PAR LES ETUDES INFRAROUGE ET RAMAN ET AUSSI PAR L'ACCROISSEMENT OBSERVE DU TEMPS DE VIE DE FLUORESCENCE DE CETTE TRANSITION. L'INFLUENCE DE LA NATURE DU DOPANT ET DES IMPURETES A AUSSI ETE DEMONTREE. LES TECHNIQUES D'ELABORATION DE PREFORME ONT ETE TESTEES ET NOUS AVONS INTRODUIT CERTAINES INNOVATIONS DANS LE MODE OPERATOIRE. L'AJUSTEMENT DES COMPOSITIONS A PERMIS DE DEFINIR DES COUPLES DE VERRES POUR LE CUR ET LA GAINE DE FIBRES OPTIQUES A FORTE OUVERTURE NUMERIQUE. EN PARTICULIER DES COMPOSITIONS DE VERRES DE FLUOROPHOSPHATES COMPATIBLES AVEC LE VERRE DE CUR GAINCDPBZN ONT ETE DEVELOPPEES, CE QUI A PERMIS DE REALISER DES PREFORMES A FORTE OUVERTURE NUMERIQUE. LES CONDITIONS D'OBTENTION DE FIBRES ONT ETE DEFINIES. LES FACTEURS DE PERTE ONT ETE IDENTIFIES ET DISCUTES. UN TRAVAIL ULTERIEUR D'OPTIMISATION SYSTEMATIQUE DES VERRES ET DES PROCEDES DEVRAIENT PERMETTRE D'OBTENIR DES FIBRES MONOMODES A PERTES DE FOND REDUITES. LE RENDEMENT QUANTIQUE ATTENDU DE CES FIBRES EST VOISIN DE 6% ALORS QU'IL N'EST QUE DE 3% POUR LES FIBRES DE FLUOROZIRCONATES CLASSIQUES
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DES VERRES INEDITS A BASE DE FLUORURE DE GALLIUM ONT ETE ISOLES D'UNE PART DANS LES SYSTEMES BINAIRES FLUORES GA-BA, GA-SR, GA-Y, GA-CA ET GA-CD ET AUSSI DANS DE NOMBREUX SYSTEMES TERNAIRES. HUIT COUPES DE SYSTEMES QUATERNAIRES ONT ETE ETUDIEES. LA STABILISATION DES SYSTEMES PRECEDENTS PAR LES FLUORURES MGF#2, INF#3 ET CDF#2 A ETE ENTREPRISE. DES ECHANTILLONS CYLINDRIQUES DE PLUS DE 10 MM DE DIAMETRE ONT ETE OBTENUS. LES PRINCIPALES PROPRIETES PHYSIQUES SONT RAPPORTEES. LES VERRES DE FLUOROINDATE BINAIRES IN-BA ONT ETE STABILISES PAR L'ADJONCTION DE MGF#2 ET DE GAF#3. L'OPTIMISATION DES VERRES DE FLUOROINDATE DANS LE SYSTEME IN-ZN-SR-BA A ETE REALISEE PAR L'INCORPORATION DE GDF#3, NAF ET GAF#3 PUIS PAR L'ADJONCTION D'AUTRES CATIONS TELS QUE CA, CD, LA, Y ET PB. LES CARACTERISTIQUES THERMIQUES ET LES PROPRIETES PHYSIQUES ONT ETE ETUDIEES AINSI QUE LEUR EVOLUTION AVEC LA TENEUR EN GAF#3. L'ETUDE COMPAREE DE LA CORROSION PAR L'EAU A ETE REALISEE SUR TROIS FAMILLES DE VERRES A BASE DE INF#3, GAF#3 ET ZRF#4. LES VERRES DE FLUOROZIRCONATE S'AVERENT ETRE LES PLUS SENSIBLES A L'EAU ET PRESENTENT UN SEUIL DE TENEUR EN ZIRCONIUM AU-DELA DUQUEL LA VITESSE DE DISSOLUTION AUGMENTE CONSIDERABLEMENT. LES ETUDES ISOTHERME ET NON ISOTHERME DE LA DEVITRIFICATION ONT ETE REALISEES SUR DES VERRES DE FLUOROINDATE ET DE FLUOROGALLATE DONNANT ACCES AUX ENERGIES D'ACTIVATION. DES ESSAIS DE FIBRAGE AINSI QUE LES MESURES D'ATTENUATION DES VERRES DE FLUORURES TRIVALENTS ONT ETE REALISES A LA SOCIETE LE VERRE FLUORE. UN MINIMUM DE PERTES SPECTRALES DE 73 DB/KM A ETE OBTENU SUR UNE FIBRE DE FLUOROINDATE DE 10 M DE LONGUEUR
Author: Ishwar D. Aggarwal Publisher: Academic Press ISBN: 1483259307 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 416
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Fluoride Glass Fiber Optics reviews the fundamental aspects of fluoride glasses. This book is divided into nine chapters. Chapter 1 discusses the wide range of fluoride glasses with an emphasis on fluorozirconate-based compositions. The structure of simple fluoride systems, such as BaF2 binary glass is elaborated in Chapter 2. The third chapter covers the intrinsic transparency of fluoride glasses from the UV to the IR, with particular emphasis on the multiphonon edge and electronic edge. The next three chapters are devoted to ultra-low loss optical fibers, reviewing methods for purifying and analyzing the fluoride glass raw materials. The sources of loss are considered in Chapter 6, while the work performed on the durability of fluoride glasses is analyzed in Chapter 7. Chapter 8 focuses on the effects of radiation on fluoride glasses. The last chapter deliberates the area of active phenomena such as doping of fluoride glasses with rare-earth elements for fluorescence and lasing, as well as frequency doubling. This publication is a good reference for students and researchers conducting work on fluoride glasses.
Author: Simon Dubuis Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 64
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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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DE NOUVEAUX VERRES FLUORES ONT ETE SYNTHETISES A PARTIR DE DIFLUORURES DANS LES SYSTEMES ZNF#2-MF#2-MF#2, AVEC M=SR OU BA ET M=CA, CD, MG, SR, BA. LEUR TRANSITION VITREUSE EST VOISINE DE 300C ET L'EPAISSEUR DES ECHANTILLONS PEUT ATTEINDRE 3 MM. LA STABILITE DE CES VERRES EST AUGMENTEE PAR L'INCORPORATION DES FLUORURES ALF#3, YF#3, ZRF#4, THF#4. PLUSIEURS DIAGRAMMES VITREUX SONT DECRITS. UNE ETUDE EXHAUSTIVE DES VERRES A BASE DE INF#3 A ETE ENTREPRISE SUR LES SYSTEMES INF#3-MF#2 AVEC M=BA, CA, CD, SR, ZN. SIX DIAGRAMMES TERNAIRES ET DIX PSEUDO-TERNAIRES INEDITS SONT RAPPORTES. LES PROPRIETES PHYSIQUES ET L'INFLUENCE DE CERTAINS PARAMETRES DE COMPOSITION ONT ETE PRECISEES. LES VERRES DE FLUOROINDATE PRESENTENT UNE TRANSMISSION ACCRUE DANS L'INFRAROUGE CORRESPONDANT A DES PERTES INTRINSEQUES INFERIEURES A 1 DB/M A 5,5 MICRONS. L'INFLUENCE DES IONS SULFATES SUR LA FRONTIERE IR A ETE ETABLIE ET UN PROCEDE D'ELIMINATION DECRIT. LA DEVITRIFICATION DE VERRES DE FLUOROINDATES A ETE ETUDIEE SUR PLUSIEURS FAMILLES. ON A DETERMINE LA VALEUR DE L'EXPOSANT D'AVRAMI N ET DE L'ENERGIE D'ACTIVATION ET EFFECTUE DES ESSAIS DE NUCLEATION AU VOISINAGE DE TG. ON A TRACE UNE COURBE TTT EXPERIMENTALE SUR LE VERRE 40 INF#3-20 ZNF#2-20 SRF#2-15 BAF#2-5 CDF#2. LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT CRITIQUE EST VOISINE DE 2 K/S. UNE SEPARATION DE PHASE A ETE OBSERVEE AVEC CE VERRE
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LE FIBRAGE DE DEUX FAMILLES DE VERRES INFRAROUGES, LES BIGAZYBT, VERRES DE FLUORURES ET LES TEX-GLASS, VERRES A BASE D'HALOGENURES DE TELLURE, COUVRANT LES FENETRES DE TRANSPARENCE ATMOSPHERIQUE 3-5 ET 8-12 MICRONS, A ETE ETUDIE. LES APPLICATIONS POTENTIELLES DES FIBRES CONSIDEREES SONT MULTIPLES: ANALYSE (SPECTROSCOPIE INFRAROUGE), OPTRONIQUE (IMAGERIE THERMIQUE), TRANSFERT DE PUISSANCE (LASER CO, CO2), FIBRES ACTIVES (AMPLIFICATION OPTIQUE...)
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Les travaux relatés dans ce manuscrit concernent l’étude expérimentale des fibres microstructurée ou fibre à cristaux photonique (FCP) en verre de chalcogénures. Ce sont des matériaux originaux qui présentent un large domaine de transparence dans le moyen infrarouge, de forts indices de réfractions linéaires et non linéaires. Les FCP sont une nouvelle catégorie de fibres optiques possédant des propriétés de propagation originales. Une méthode efficace pour purifier ces verres est mise au point, une faible atténuation (
Author: PETER.. SONNE CHRISTENSEN
Author: PETER.. SONNE CHRISTENSEN
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