Institut de Recherche sur les Composants logiciels et matériels pour l’Information et la Communication Avancée - USR 3380 du CNRS


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Thèse de Le Rouge Antoine

Soutenue le 16-12-2013 00:00 , Amphithéâtre IRCICA

Nouveaux matériaux vitreux dopés par des ions ou des nanoparticules métalliques et destinés à la réalisation de fibres optiques

Ce travail de thèse porte sur l'étude de nouveaux matériaux vitreux, dopés par des ions bismuth ou des nanoparticules d’or, à destination de l’optique guidée. L’efficacité optique dans l’infrarouge des composants réalisés avec des verres dopés bismuth sont limitées par la méconnaissance du centre émetteur. Nous étudions ici les propriétés de luminescence d’un système plus simple : la silice pure. L’évolution des propriétés spectroscopiques, avec la température, d’une fibre optique micro-structurée à cœur de silice dopée bismuth est étudiée. Nous en déduisons les énergies de vibration du centre émetteur. L’influence de l’atmosphère de fabrication de préformes sur leurs propriétés spectroscopiques a ensuite été établie. Un procédé de fabrication de préformes par déposition chimique en phase vapeur (MCVD) est utilisé pour synthétiser des préformes sous atmosphères contrôlées. Les propriétés optiques de ces préformes et fibres optiques conventionnelles sont présentées. Ces résultats corroborent la présence dans la silice d’un centre émetteur dans l’infrarouge lié à une entité réduite du bismuth. Nous étudions alors les propriétés optiques linéaires et non-linéaires de verres massifs et de fibres optiques dopés par des nanoparticules d’or. Leur résonance plasmonique de surface est mise à profit pour fabriquer un verre dont le coefficient non-linéaire est supérieur à celui de la silice. Des monolithes de silice Sol-Gel dopée et densifiée à des températures basses sont utilisés pour la réalisation de fibres optiques micro-structurées. Nous observons un comportement d’absorbant saturable pour le verre massif alors que la fibre optique présente un comportement de limitation optique.

Jury de these:

RapporteursProfesseur, Université de Saint - Etienne
Directeur de recherche CNRS
ExaminateurIngénieur de recherche , groupe Prysmian
DirecteursProfesseur, Université de Lille 1
Chargé de recherche CNRS HDR
PrésidentProfesseur, Université de Lille 1


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