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Matrices Vitreuses Et Nanoparticules Semi Conductrices Pour Lamplification De Loptique Non Lineaire
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Book Synopsis Matrices Vitreuses Et Nanoparticules Semi-conductrices Pour L'amplification de L'optique Non-linéaire by : Bruno Capoen
Download or read book Matrices Vitreuses Et Nanoparticules Semi-conductrices Pour L'amplification de L'optique Non-linéaire written by Bruno Capoen and published by . This book was released on 2006 with total page 107 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le thème principal développé dans cet exposé concerne l'élaboration et la caractérisation de matériaux dédiés à l'optique. Des verres, élaborés sous forme massive ou de couches minces, ont été le plus souvent dopés par des ions actifs et/ou des nanoparticules semi-conductrices afin de leur conférer des propriétés spécifiques pour l'amplification optique ou pour l'optIque non-linéaire. Au cours de ces 10 dernières années .. notre activité de plus en plus soutenue sur les matériaux sol-gel a permis de mieux contrôler la synthèse de matrices variées. La silice sol-gel par exemple, peut être préparée selon deux méthodes qui utilisent différents alkoxydes précurseurs. Nous avons mené une étude assez approfondie à propos de l'influence de plusieurs ions dopants sur la cinétique de gélification, puis de densification des gels de silice. Nous avons ainsi mis en évidence l'effet retardateur ou accélérateur de certains cations. Par ailleurs, de tels effets ont été reliés à l'interaction électrostatique de ces ions dopants avec ceux du réseau de silice. Une meilleure compréhension des phénomènes liés aux groupements hydroxyles, le développement de méthodes de déshydratation/densification et un meilleur contrôle de la porosité des gels initiaux nous amènent désormais à produire des barreaux de silice pure monolithique. Ces barreaux peuvent être inclus dans un assemblage pour la réalisation d'une préforme de fibre microstructurée. Avec l'augmentation des débits d'information, de nouvelles solutions sont activement recherchées pour acheminer, amplifier et traiter les signaux télécom autour de la longueur d'onde 1,5 μm. C'est ainsi que nous avons développé et étudié des matrices dopées erbium pour l'amplification large bande (alumino-silicates, tellurites). L'étude, essentiellement structurale et spectroscopique, de ces matériaux porte sur leur capacité à accueillir le maximum d'ions Er3+ sans phénomène d'agrégation et à générer du gain optique en configuration guidante. Nos travaux fondamentaux sur le transfert d'énergie entre nanoparticules et ions de terres rares relèvent quant à eux, de deux autres objectifs. celui d'augmenter la section efficace d'absorption des matériaux dopés et celui d'autoriser un pompage large bande des amplificateurs. Au laboratoire, un tel transfert a été mis en évidence entre des nanoparticules de ZnS et l'ion Eu3+ dans des films sol-gel de Zr02. Enfin, l'intérêt pour les nanocristaux semi-conducteurs tient également à leurs potentialités en optique non-linéaire. Les méthodes chimiques et physiques (dépôt radiofréquence) ont été mises en œure pour générer des nanoparticules de CdS, PbS ou InSb en solution et sous forme de films minces dans des matrices de TiO2 ou de silice. Un banc de mesure Z-scan a été mis en place au laboratoire et les premières mesures de coefficients non-linéaires sur ces matériaux ont révélé l'importance du régime impulsionnel et de la qualité des nanoparticules dans la quête d'un effet Kerr rapide non résonant d'origine purement électronique.
Book Synopsis Nanoparticules métalliques en matrices vitreuses pour l'amplification Raman by : Éric Nardou
Download or read book Nanoparticules métalliques en matrices vitreuses pour l'amplification Raman written by Éric Nardou and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les fibres optiques utilisées pour le transfert d'information présentent des pertes de signal pendant leur propagation. Ainsi, ces signaux ont besoin d'être régulièrement amplifiés. De nos jours, l'Amplification Raman, basée sur le principe de diffusion Raman stimulée, est une des techniques utilisées pour réaliser ces amplifications. Les nanoparticules de métaux nobles ont des propriétés optiques uniques provenant de l'oscillation collective des électrons lorsqu'elles interagissent avec une onde électromagnétique. Ces particules absorbent fortement le champ électromagnétique à une fréquence appelée fréquence de résonance de plasmon de surface. Ce travail de thèse concerne l'influence des nanoparticules métalliques sur l'amélioration de l'Amplification Raman. Il s'inscrit dans le cadre du projet ANR Fenoptic (2010-2012), réunissant l'entreprise Draka et plusieurs laboratoires français (ICB Dijon, CMCP Paris, LPCML Lyon), qui s'intéressent à l'intégration des nanoparticules de métaux nobles à l'intérieur des fibres optiques afin d'utiliser la résonance de plasmon de surface pour améliorer l'efficacité des amplificateurs optiques. Dans ce travail, différentes sources de nanoparticules métalliques ont été examinées (suspensions, couches, préformes de fibre optique). Les expériences ont porté sur la caractérisation (forme et position du plasmon) de nanoparticules de métaux nobles incluses en matrices vitreuses ainsi que sur des mesures de spectroscopie Raman au travers desquelles le phénomène de Diffusion Raman Exaltée de Surface (SERS) a particulièrement été étudié. Pour la première fois, nous avons mis en évidence l'exaltation du signal Raman d'une matrice vitreuse.
Book Synopsis Optique non-linéaire dans les structures semi-conductrices à fort confinement du champ by : Alexandre Baron
Download or read book Optique non-linéaire dans les structures semi-conductrices à fort confinement du champ written by Alexandre Baron and published by . This book was released on 2010 with total page 139 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Du fait de leurs fortes propriétés non-linéaires, les structures photoniques semi-conductrices sont très intéressantes pour le traitement tout-optique du signal. La structuration à petite échelle permet de localiser la lumière et donc d'exalter les phénomènes non-linéaires, mais avec un pouvoir d'exaltation différent suivant l'ordre de la non-linéarité, introduisant ainsi de nouveaux régimes d'interaction qui font l'objet de l'étude présentée dans ce manuscrit. Après avoir décrit le socle théorique présentant le renforcement des processus non-linéaires par la localisation dans les semi-conducteurs, nous démontrons expérimentalement et quantitativement, pour la première fois, l'influence de la localisation sur l'exaltation des non-linéarités telles que l'effet Kerr, l'absorption à deux photons et les effets de porteurs libres, par l'étude d'un guide à cristal photonique de GaAs. Nous résolvons le problème de l'amplification Raman d'impulsions dans un nanoguide de silicium, en développant un modèle analytique permettant de montrer l'influence des effets de modulation de la phase non-linéaire sur la chute du gain Raman effectif dans le silicium. Ce modèle est validé expérimentalement. Finalement, nous abordons l'application de la localisation à la commutation non-linéaire tout-optique. Nous introduisons la notion de longueurs non-linéaires de commutation et d'absorption permettant d'étudier différents matériaux. Nous montrons que la commutation par effet Kerr pur est impossible pour le Si et le GaAs (contrairement à l'AlGaAs et au GaN), mais qu'une commutation par effet de porteurs libres y est envisageable pour certaines géométries de microstructures.
Book Synopsis Elaboration and characterisation of vitreous thin films doped with semiconductor nanoparticles by : Quang Vinh Lam
Download or read book Elaboration and characterisation of vitreous thin films doped with semiconductor nanoparticles written by Quang Vinh Lam and published by . This book was released on 2006 with total page 177 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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 (β = 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 β 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.
Book Synopsis Flexoelectricity in Liquid Crystals by : Agnes Buka
Download or read book Flexoelectricity in Liquid Crystals written by Agnes Buka and published by World Scientific. This book was released on 2013 with total page 299 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The book intends to give a state-of-the-art overview of flexoelectricity, a linear physical coupling between mechanical (orientational) deformations and electric polarization, which is specific to systems with orientational order, such as liquid crystals. Chapters written by experts in the field shed light on theoretical as well as experimental aspects of research carried out since the discovery of flexoelectricity. Besides a common macroscopic (continuum) description the microscopic theory of flexoelectricity is also addressed. Electro-optic effects due to or modified by flexoelectricity as well as various (direct and indirect) measurement methods are discussed. Special emphasis is given to the role of flexoelectricity in pattern-forming instabilities. While the main focus of the book lies in flexoelectricity in nematic liquid crystals, peculiarities of other mesophases (bent-core systems, cholesterics, and smectics) are also reviewed. Flexoelectricity has relevance to biological (living) systems and can also offer possibilities for technical applications. The basics of these two interdisciplinary fields are also summarized.
Book Synopsis Organic Solid-State Lasers by : Sébastien Forget
Download or read book Organic Solid-State Lasers written by Sébastien Forget and published by Springer. This book was released on 2013-07-03 with total page 179 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.
Book Synopsis Nonlinear Optical Materials by : Jerome V. Moloney
Download or read book Nonlinear Optical Materials written by Jerome V. Moloney and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 1998-08-13 with total page 270 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Mathematical methods play a significant role in the rapidly growing field of nonlinear optical materials. This volume discusses a number of successful or promising contributions. The overall theme of this volume is twofold: (1) the challenges faced in computing and optimizing nonlinear optical material properties; and (2) the exploitation of these properties in important areas of application. These include the design of optical amplifiers and lasers, as well as novel optical switches. Research topics in this volume include how to exploit the magnetooptic effect, how to work with the nonlinear optical response of materials, how to predict laser-induced breakdown in efficient optical devices, and how to handle electron cloud distortion in femtosecond processes.
Book Synopsis Laser: 50 Years Of Discoveries by : Fabien Bretenaker
Download or read book Laser: 50 Years Of Discoveries written by Fabien Bretenaker and published by World Scientific. This book was released on 2014-10-27 with total page 185 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This unique book provides an overview of the principle and applications of lasers enriched with numerous illustrations.Being over fifty years old, lasers continue to amaze us. Their performance characteristics are constantly reaching new limits, and the scope of their applications continues to expand. Yet, it took years of effort by teams of physicists to transform the fundamental notions of Einstein into the first experimental beam of laser light. And history is still going on as fundamental research is now triggered by its remarkable properties.This book addresses every aspects of laser light, from its fundamental principles to its industrial applications, at a level particularly suited for high school teachers, students, and anybody curious about science and technology.
