Tesis sobre el tema "Couches optiques"
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1
Michel, Sébastien. "Vers une détermination optique directe des coefficients opto-mécaniques et thermo-optiques des couches minces optiques". Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00330005.
Texto completoResumen
Le comportement d'un empilement multicouche interférentiel soumis à une sollicitation extérieure, de type thermique ou mécanique, est devenu un point critique, au regard des exigences de stabilité de plus en plus sévères exprimées aujourd'hui sur les performances des empilements. Afin de prédire de manière rigoureuse et précise l'évolution de ces performances optiques sous sollicitation, quelle que soit la formule de l'empilement, il est nécessaire de connaître les variations de l'indice de réfraction n et de l'épaisseur e de chaque couche, de chaque matériau, de l'empilement. Cela implique la connaissance des paramètres permettant de décrire ces variations, à savoir le coefficient d'expansion thermique a, le coefficient de Poisson n, le coefficient de dépendance de l'indice de réfraction avec la température b, et enfin les coefficients élasto-optiques p11 et p12. Cependant, si l'effet global d'une sollicitation est mesurable sur un empilement complet, ces coefficients sont quasi inconnus au niveau d'une couche mince individuelle tant le même effet devient faible sur une couche de quelques centaines de nanomètres d'épaisseur. Pour mesurer ces paramètres à ce niveau élémentaire, nous présentons une méthode optique basée sur l'utilisation d'un interféromètre de Fabry-Perot comportant une couche du matériau à caractériser, soumis à un échelon de température. L'étude se scinde selon deux axes. Le premier, purement optique, s'intéresse particulièrement au principe de la mesure et à la stabilité de la méthode face aux erreurs et aux bruits de mesures. Le second, purement mécanique, montre comment s'affranchir des inévitables déformations mécaniques des lames de l'interféromètre soumis à la sollicitation thermique, ce qui est indispensable pour parvenir à la mesure des coefficients recherchés. La réunion de ces deux axes a permis de finaliser la méthode de mesure et de concevoir puis réaliser un banc expérimental ayant une résolution en longueur d'onde inférieure au picomètre, dédié à l'extraction de ces paramètres avec la précision requise. Nous en présentons les premiers résultats expérimentaux dédiés à montrer la faisabilité de la mesure.
2
Chaton, Patrick. "Caractérisation des couches minces optiques, amélioration des modèles de couches". Aix-Marseille 3, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX30085.
Texto completoResumen
Dans ce memoire les trois principales techniques de caracterisation optique la spectrophotometrie, l'ellipsometrie, l'optique guidee sont comparees. Un effort est porte sur la mesure de l'inhomogeneite d'indice de refraction. Il ressort de cette comparaison que la spectrophotometrie et l'ellipsometrie sont bien adaptees a la determination des inhomogeneites d'indice. Deux methodes d'analyse automatique des spectres mesures sont developpees, elles sont illustrees par l'etude des couches minces de dioxyde de titane realisees en pulverisation par faisceaux d'ions. A la suite de cette etude, les insuffisances du modele de couches sont mises en evidence. On montre en particulier que la qualite des substrats, et la maitrise de l'uniformite de depot sont indispensables a la realisation d'une caracterisation optique satisfaisante. Pour qualifier les substrats et le defaut d'uniformite, un appareil de cartographie de la lumiere diffusee est utilise
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Fuchs, Adam. "Applications optiques de couches minces de chalcogénures". Grenoble INPG, 2005. http://www.theses.fr/2005INPG0013.
Texto completoResumen
Des couches minces adhérentes d’As-S, d’As-Se et de Ge-As-Se dopées erbium ont été obtenues par pulvérisation cathodique RF. Une étude morphologique a montré la présence de structures homogènes pour les couches d’As-S et d’As-Se, et des structures colonnaires pour les couches de Ge-As-Se. La photoluminescence (PL) à 1,55 µm a été détectée dans le volume sur toutes les compositions. La PL a été aussi observée en configuration guidée pour des couches d’As-S. La fabrication de guides d’onde canaux et de réseaux de diffraction a été entreprise par photo-dopage à l’argent. La gravure humide a été également utilisée pour fabriquer des guides canaux. Un confinement de la lumière à 1,55 µm a été observéErbium-doped As-S, As-Se and Ge-As-Se layers were obtained with RF sputtering. A morphological study showed the presence of homogeneous structures for As-S and As-Se layers and column-like structures for Ge-As-Se layers. The Photoluminescence (PL) at 1,55 µm was detected in free-space configuration for all compositions. The PL was also observed in guided configuration for As-S layers. Channel waveguides and optical gratings fabrication was made with Ag photo-doping. Wet etching was also used to fabricate channel waveguides. Waveguiding properties at 1,55 µm were observed
4
Leplan, Herve. "Les contraintes dans les couches minces optiques". Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0126.
Texto completoResumen
Les couches minces utilisees pour le traitement des dispositifs optiques sont generalement contraintes. Ces contraintes residuelles peuvent aboutir a l'instabilite mecanique du composant (propagation de fissures, decollement) et sont a l'origine de la deformation des pieces optiques. Ce travail apporte une contribution a la connaissance des mecanismes fondamentaux de generation des contraintes residuelles dans les couches minces optiques. L'etude comparee de couches minces d'oxydes (sio#2, zro#2, hfo#2, sio#xn#y) obtenues par trois techniques de depot differentes (evaporation reactive, evaporation assistee par faisceau d'ions et pulverisation par faisceau d'ions avec croissance de la couche assistee par bombardement d'ions) a permis de souligner la diversite des mecanismes de generation des contraintes residuelles et leur evolution avec l'energie des particules qui participent au processus de croissance des couches. Pour chacune de ces techniques, les parametres et processus fondamentaux qui determinent l'etat de contrainte intrinseque de la couche mince ont ete identifies. Le developpement d'une methode de caracterisation in situ des contraintes sous vide ou en fonction de la temperature a par ailleurs permis de mettre en evidence l'influence sur les contraintes de la fixation des molecules d'eau dans les couches. A partir des resultats acquis sur les couches elementaires, diverses methodes sont alors proposees pour la realisation de traitements multicouches complexes, mecaniquement stables et a planeite controlee
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Armand, Marilyn. "Etude de couches magnétiques couplées pour disques optiques". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://www.theses.fr/2001GRE10216.
Texto completoResumen
Les nouvelles structures utilisées dans l'enregistrement magnéto-optique (MO) consistent en un empilement de couches magnétiques couplées afin de séparer les fonctions de stockage et de lecture. Il s'agit des techniques MSR (magnetic Super Resolution) et MAMMOS (Magnétic AMplifying of Magneto-Optical System). Pendant la lecture, l'information contenue dans la couche mémoire est copiée dans la couche de lecture par couplage magnétique. L'objectif de cette thèse était de comprendre les effets MO et les phénomènes de couplage magnétique qui interviennent dans ces systèmes. Nous nous sommes intéressés à une structure dans laquelle une couche mémoire de TbFeCo à anisotropie perpendiculaire est couplée par échange à une couche de lecture de GdFeCo à anisotropie planaire. Pour que les processus de super résolution ou d'amplification magnétique se produisent, la couche de GdFeCo doit présenter une température de transition à partir de laquelle l'aimantation devient perpendiculaire. Il s'agissait de déterminer les compositions des alliages des couches permettant le processus voulu et d'analyser ensuite les mécanismes du couplage magnétique d'échange dans les structures TbFeCo/GdFeCo en fonction des propriétés magnétiques, de l'épaisseur et des conditions de dépôt des couches. La dernière phase de l'étude était consacrée aux tests dynamiques effectués sur la structure bicouche optimisée. Les résultats expérimentaux, représentés principalement par les cycles d'hystérésis Kerr en température et complétés par une analyse théorique, ont mis en évidence la complexité des effets MO et ont montré que les forts champs de couplage mis en jeu permettaient le processus de copie. De plus, l'épaisseur, la composition et l'existence d'une température de transition représentent des points cruxiaux pour contrôler l'état magnétique dans la couche de lecture en fonction de la température dont dépendent la résolution du système et le processus d'amplification magnétique.
6
Leroy, Floriane. "Etude des propriétés électro-optiques des couches minces de Ba1-xSrxTiO3 pour la modulation optique". Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00749716.
Texto completoResumen
Le développement de nouveaux matériaux est essentiel dans la réalisation de capteurs de petites dimensions et pour les composants micro-nano-optoélectroniques. Les matériaux à base d'oxydes en sont de bons candidats. Ce travail de thèse a concerné la synthèse de matériaux ferroélectriques tels le BaTiO3 (BTO) et le Ba1-xSrxTiO3 (BST), associés à des électrodes inférieures et supérieures en oxyde d'indium-d'étain (ITO), tous déposés par pulvérisation cathodique RF (radio fréquence). Nous nous sommes concentrés sur la relation existante entre les propriétés optiques et électro-optiques de guide d'ondes et l'orientation cristalline, la couche d'interface ainsi que la nature du substrat. Après la caractérisation des propriétés structurales, nous avons évalué les propriétés optiques de ces matériaux par la technique du couplage par prisme pour une gamme de longueurs d'ondes de l'UV au proche IR. Les résultats ont montré un bon confinement de la lumière dans le film, avec des pertes planaires de propagation optique de l'ordre de 3 dB/cm aux longueurs d'onde télécoms, résultats à l'état de l'art pour ces matériaux.Cette méthode de couplage optique a permis de mettre en évidence les propriétés électro-optiques du BTO et du BST dans cette même gamme de longueurs d'onde et pour les deux polarisations optiques, à partir de la variation des spectres de réflectivité. Si le BTO a montré un coefficient r33 de 23 pm/V aux longueurs d'onde télécoms, nous avons mesuré autour de 19 pm/V pour le BST(70/30).
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Volto, Patricia. "Etude de l'endommagement laser dans les couches minces optiques". Aix-Marseille 3, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX30099.
Texto completoResumen
La tenue au flux des couches minces utilisees dans la fabrication de filtres optiques et miroirs multicouches constitue aujourd'hui un probleme crucial pour un certain nombre de programmes nationaux et internationaux. La plupart des etudes effectuees sur l'endommagement laser sont realisees avec des faisceaux de plusieurs, et qui excitent par consequent de nombreux micro-defauts contenus dans le composants teste. Ces tailles de faisceaux ne permettent pas d'apprehender la nature intrinseque et extrinseque du processus de degradation. Le dispositif mis en place au laboratoire permet de realiser et d'observer l'endommagement laser a petite echelle (25 m). Une analyse de l'endommagement hors des defauts et sur des defauts specifiques est ainsi rendue possible. Des seuils de tenue au flux surfacique et volumique sont egalement etudies pour la silice massive grace a la focalisation du faisceau. Cette etude est realisee dans le proche infrarouge (1. 064 m) et pour un duree d'impulsion de 7 nanosecondes. Differents materiaux sont etudies en couche unique et sous forme de miroirs multicouches : zns, cryolithe, ta#2o#5, hfo#2 et sio#2. On etudie ensuite la definition d'une procedure de test pour mesurer avec precision le seuil de tenue au flux. Ceci nous conduit a mesurer des courbes de seuil decrivant la probabilite d'endommagement en fonction du logarithme de la densite d'energie. On montre que les droites ainsi obtenues nous donne acces, via la mesure des seuils haut et bas du materiau, a la densite des sites precurseurs de l'endommagement laser. L'analyse de la morphologie d'endommagement est effectuee a l'aide d'un microscope a force atomique. Differents types de morphologies d'endommagement ont ete identifie. On montre que la matiere s'endommage de facon inhomogene, a certains endroits de tailles microniques.
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Bearzi, Eric. "Caractérisations électro-optiques de couches AlInAs epitaxiées sur InP". Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0100.
Texto completoResumen
Le matériau AllnAs, grâce à ses propriétés électriques et optiques; notamment la forte discontinuité de bande de conduction à l'hétérointerface AllnAs/GaInAs, est devenu un matériau clef dans la réalisation de dispositifs optoélectroniques et hyperfréquence à hétérojonction. L'optimisation des performances et des dispositifs passe par la maîtrise de la croissance du matériau et par une connaissance précise des défauts. Nous avons entrepris une étude des propriétés électriques et optiques en fonction des conditions de croissance de l'AlInAs. Le caractère semi-isolant des couches élaborées par épitaxie par jets moléculaires à basse température de croissance à été expliqué. Le piégeage des porteurs s'effectue sur un niveau nommé H2 généré par les défauts étendus présents dans le matériau. Les propriétés optiques ont également été étudiées en fonction des conditions de croissance. Nous avons montré que dans certaines conditions, un super réseau désordonné se forme dans le matériau et influence fortement les mesuresThe AlInAs material thanks to his electrical and optical properties, especially the high discontinuity of the conduction band at the heterointerface AlInAs/GaInAs, has become a key material for the realisation of optoelectronics and hyperfrequencies devices at heterojunction. The optimum results of performances and devices needs the control of the material growth and a precise knowledge of its defects. We have begun a study on the AllnAs electrical and optical properties according to its growth conditions. We have explained the semi-insulating characteristics of the layers grown by Molecular Bearn Epitaxy at low temperature. The carriers trapping occurs at a level called H2 which is induced by the extended defects of the material. The optical properties have also been studied according to the growth conditions. We have demonstrated that, on special conditions, a disordered superlattice appears in the material and strongly affects the measurements
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El-Yadouni, Abderrazzak. "Étude par optique guidée des propriétés optiques linéaires et non linéaires de couches minces de semi-conducteurs à grand gap". Metz, 2002. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2002/El_Yadouni.Abderrazak.SMZ0228.pdf.
Texto completoResumen
Les guides d'onde sous forme de couches minces déposées sur des substrats d'indice faible présentent l'avantage d'être compatible avec la technologie Si déjà existante, pour développer des composants optoélectroniques intégrés. C'est dans ce contexte que nous avons étudié les propriétés optiques des couches minces de semi-conducteurs à grand gap du type h-BN, nous avons utilisé principalement la spectroscopie des lignes noires. Dans le cas des couches minces de h-BN, nous avons étudié l'influence de la durée de dépot et de la puissance de plasma. En plus, pour obtenir des couches de h-BN bien orientées il faut utiliser des puissances de plasma faible (<500 W) ou élevées (>500 W). Ces résultats ont été confirmés par une étude en utilisant la spectroscopie IR.
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El-Yadouni, Abderrazzak Loulergue Jean-Claude. "Etude par optique guidée des propriétés optiques linéaires et non linéaires de couches minces de semi-conducteurs à grand gap". Metz : Université Metz, 2008. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2002/El_Yadouni.Abderrazak.SMZ0228.pdf.
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Viard, Jocelyn. "Caractérisations de couches minces d'oxynitrures de silicium élaborées par PECVD". Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20034.
Texto completoResumen
Realise en collaboration avec la societe essilor, l'objectif de ces travaux etait l'etude des films d'oxynitrures de silicium realises par pecvd, en tant que constituants de couches antireflet sur des substrats de verres polymeres. Les films minces sont elabores a partir de sih#4, n#2o, nh#3. La puissance et la pression restent fixes, seule varie la composition de la phase gazeuse en gardant un debit total constant. Les diverses methodes utilisees (meb, xps-aes, reflectometrie des rayons x rasants, ftir, ellipsometrie, nanoindentation) ont permis de caracteriser ces films du point de vue physicochimique, optique et mecanique. Ils ont des caracteristiques proches de celles de la silice vitreuse pour les compositions de type sio#x:h. Par contre, les couches de type sin#y:h conduisent a une densite, un indice et une nanodurete plus faibles que les valeurs connues de si#3n#4 massif. Les oxynitrures de silicium possedent, quant a eux des caracteristiques intermediaires dont l'evolution n'est pas lineaire avec la composition. Les decompositions des bandes si2p en x. P. S. Et si-h en spectroscopie d'absorption infrarouge, montrent que les oxynitrures de silicium deposes peuvent etre decrits comme un melange homogene des liaisons correspondant mieux au modele des liaisons aleatoires plutot qu'a un melange de phases. D'autre part, la variation de l'indice en fonction du rapport n/(n+o) a ete modelisee, en faisant intervenir la composition et la densite par les relations de bruggeman et de clausius-mossoti. Ces couches ont permis de realiser un revetement antireflet bicouche possedant des caracteristiques proches de celles calculees
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Mangote, Benoit. "Tenue au flux des couches minces optiques en régime subpicoseconde". Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00664545.
Texto completoResumen
L'endommagement laser est le résultat d'une interaction laser-matière qui se traduit par une dégradation physique des optiques, entraînant une détérioration de leur fonction optique. C'est un des facteurs limitant le développement des lasers de puissance et de leurs applications. Dans les matériaux diélectriques et en régime femtoseconde, ce phénomène repose sur des processus non linéaires et dépend des propriétés intrinsèques du matériau, contrairement au régime nanoseconde. Un banc d'endommagement laser femtoseconde a été développé et appliqué à l'étude du comportement des couches minces diélectriques. Le caractère déterministe de l'endommagement femtoseconde a été confirmé sur les substrats et les couches minces. Nous montrons de plus que les couches minces sont le siège d'effets transitoires, capables d'affecter le seuil d'endommagement, lorsque la densité d'électrons libres atteint une valeur critique. Un modèle dynamique a été développé afin de prendre en compte ces effets. Son efficacité à prédire l'évolution du seuil d'endommagement en fonction de la durée de l'impulsion a été démontrée expérimentalement. Les tests d'endommagement menés sur des monocouches HfO2 montrent une dépendance du seuil d'endommagement avec la technique de dépôt. Par ailleurs le comportement linéaire du seuil d'endommagement en fonction de la largeur de bande interdite a été confirmé pour les oxydes purs. Enfin nous présentons la première étude exhaustive sur la tenue au flux de mixtures d'oxydes, menée en collaboration avec le centre laser de l'Université de Vilnius, Lituanie et le Laser Zentrum Hannover LZH, Allemagne.
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JEBARI, MOHAMED MONDHER. "Etude des proprietes optiques de couches metalliques deposees a froid". Paris 6, 1990. http://www.theses.fr/1990PA066178.
Texto completoResumen
Les proprietes optiques de couches d'aluminium, d'argent et de cuivre fabriquees a basse temperature sont etudiees par reflectometrie dans la gamme visible-proche uv. Une absorption optique anormale est mise en evidence et expliquee par le caractere poreux des echantillons. Les resultats experimentaux sont reproduits theoriquement au moyen d'un modele de milieu effectif prenant en compte l'excitation d'oscillations collectives d'electrons, dans les cavites vides des echantillons, de type plasmon de surface
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Lottiaux, Michel. "Caractérisation des couches minces d'oxyde de titane pour filtres optiques". Aix-Marseille 3, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX30103.
Texto completoResumen
Les couches minces d'oxyde de titane ont de nombreuses applications optiques dans le cadre des multicouches dielectriques (filtres, miroirs. . . ). Les couches d'oxyde de titane observees ont ete fabriquees isolement, mais dans les conditions utilisees pour la realisation des multicouches. Nous avons etudie ici les variations de la morphologie, de la cristallinite et de la rugosite de ces couches, en fonction de l'epaisseur et de la temperature du support au cours du depot. Ces couches presentent une structure en colonnes avec une double pseudo-periode, une rugosite importante, et une anisotropie non negligeable. Ces caracteristiques ont ete reliees a differents modeles de croissance existants
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Lottiaux, Michel. "Caractérisation de couches minces d'oxyde de titane pour filtres optiques". Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376074365.
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Carlberg, Miriam. "Modélisation, réalisations et caractérisations optiques de couches hétérogènes à nanoparticules". Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0297/document.
Texto completoResumen
Les nanoparticules (NPs) de métaux nobles ont de nombreuses applications grâce à leurs propriétés optiques, chimiques et électriques extraordinaires. Les propriétés optiques résultent de plasmons localisés de surface, exaltant l’absorption et la diffusion de la lumière aux longueurs d’onde de résonance dans le domaine du visible. Les propriétés optiques, dépendantes de la taille et de la forme exacte de la NP, sont mises à profit dans l’objectif de créer un absorbant parfait en couche mince. Les applications de ces couches minces concernent, parmi d’autres, les photodétecteurs, le solaire thermique et les applications de furtivité.Les récents progrès accomplis dans le domaine des synthèses colloïdales de NPs nous permettent de synthétiser des nanosphères, nanocubes et nanoprismes d’Ag de différentes tailles. Ces NPs sont déposées aléatoirement dans une matrice hôte non-absorbante afin d’être caractérisées optiquement. Les résultats expérimentaux sont validés à l’aide de calculs numériques, permettant en outre de visualiser les phénomènes physiques à l’échelle de la NP.Cette thèse décrit les synthèses chimiques et les caractérisations optiques. Des mesures de spectroscopie ellipsométriques sont effectuées sur différentes couches minces. Un modèle optique simple, constitué d’une loi de Cauchy et d’une ou plusieurs lois de Gauss, est dérivé afin d’obtenir les indices optiques complexes de nos échantillons. La comparaison des coefficients d’extinction des différentes couches montre que les propriétés optiques de chaque NP sont additionnées en mélange et en empilement. Les calculs numériques relient ce résultat à la faible densité de nanoparticules en coucheNoble metal nanoparticles (NPs) have a broad range of applications thanks to their extraordinary optical, chemical and electrical properties. The optical properties are driven by their ability to support localized surface plasmon resonances, which induce enhanced absorption and scattering at their resonance wavelengths in the visible spectrum. These size and shape dependent optical properties are taken advantage of in the search for a thin film layer perfect absorber in the visible wavelength band. The application for such thin film layers with engineered optical properties ranges from photodetectors, over thermal solar cells to stealth applications.Recent progress in colloidal NP synthesis makes the chemical wet synthesis of silver nanospheres, nanocubes and nanoprisms of various sizes easily feasible. The different NPs are then randomly deposited in a transparent and non-absorbing host matrix for optical characterizations. Computer simulations validate the experimental results and allow a visualization of the phenomena occurring at the nanoparticle scale.This PhD thesis reports the chemical synthesis of the different nanoparticles and their optical characterizations. Spectroscopic ellipsometry measurements are performed on single shape NPs, blends and multilayer stacks. A simple diffusion model, composed of a single Cauchy law and one or several Gauss laws, is chosen to determine the complex optical indices. The comparison of the extinction coefficients of the different layers shows that the optical properties of each NP are simply added in the blend and multilayer samples. Computer simulations relate this to the low density of nanoparticles
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Carlberg, Miriam. "Modélisation, réalisations et caractérisations optiques de couches hétérogènes à nanoparticules". Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0297.
Texto completoResumen
Les nanoparticules (NPs) de métaux nobles ont de nombreuses applications grâce à leurs propriétés optiques, chimiques et électriques extraordinaires. Les propriétés optiques résultent de plasmons localisés de surface, exaltant l’absorption et la diffusion de la lumière aux longueurs d’onde de résonance dans le domaine du visible. Les propriétés optiques, dépendantes de la taille et de la forme exacte de la NP, sont mises à profit dans l’objectif de créer un absorbant parfait en couche mince. Les applications de ces couches minces concernent, parmi d’autres, les photodétecteurs, le solaire thermique et les applications de furtivité.Les récents progrès accomplis dans le domaine des synthèses colloïdales de NPs nous permettent de synthétiser des nanosphères, nanocubes et nanoprismes d’Ag de différentes tailles. Ces NPs sont déposées aléatoirement dans une matrice hôte non-absorbante afin d’être caractérisées optiquement. Les résultats expérimentaux sont validés à l’aide de calculs numériques, permettant en outre de visualiser les phénomènes physiques à l’échelle de la NP.Cette thèse décrit les synthèses chimiques et les caractérisations optiques. Des mesures de spectroscopie ellipsométriques sont effectuées sur différentes couches minces. Un modèle optique simple, constitué d’une loi de Cauchy et d’une ou plusieurs lois de Gauss, est dérivé afin d’obtenir les indices optiques complexes de nos échantillons. La comparaison des coefficients d’extinction des différentes couches montre que les propriétés optiques de chaque NP sont additionnées en mélange et en empilement. Les calculs numériques relient ce résultat à la faible densité de nanoparticules en coucheNoble metal nanoparticles (NPs) have a broad range of applications thanks to their extraordinary optical, chemical and electrical properties. The optical properties are driven by their ability to support localized surface plasmon resonances, which induce enhanced absorption and scattering at their resonance wavelengths in the visible spectrum. These size and shape dependent optical properties are taken advantage of in the search for a thin film layer perfect absorber in the visible wavelength band. The application for such thin film layers with engineered optical properties ranges from photodetectors, over thermal solar cells to stealth applications.Recent progress in colloidal NP synthesis makes the chemical wet synthesis of silver nanospheres, nanocubes and nanoprisms of various sizes easily feasible. The different NPs are then randomly deposited in a transparent and non-absorbing host matrix for optical characterizations. Computer simulations validate the experimental results and allow a visualization of the phenomena occurring at the nanoparticle scale.This PhD thesis reports the chemical synthesis of the different nanoparticles and their optical characterizations. Spectroscopic ellipsometry measurements are performed on single shape NPs, blends and multilayer stacks. A simple diffusion model, composed of a single Cauchy law and one or several Gauss laws, is chosen to determine the complex optical indices. The comparison of the extinction coefficients of the different layers shows that the optical properties of each NP are simply added in the blend and multilayer samples. Computer simulations relate this to the low density of nanoparticles
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Joerg, Alexandre. "Couches minces photosensibles pour la réalisation d'éléments optiques diffractifs et de filtres optiques interférentiels spatialement structurés". Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4346/document.
Texto completoResumen
Le domaine des couches minces optiques a vu les fonctions de filtrage se complexifier et les techniques de dépôt se perfectionner. Cependant, certains filtres requièrent des performances ultimes notamment en termes d’uniformité et de centrage de leur réponse spectrale. Atteindre ces spécificités requiert un contrôle précis de l'épaisseur optique des couches de l’empilement. Pour se faire, l’utilisation d’un matériau dont l’indice de réfraction peut être modifié localement après dépôt est une solution. Le candidat retenu est un verre de chalcogénures : l’AMTIR-1, un verre commercial, dont l’indice de réfraction décroit sous l’action d’un champ électrique lumineux. Des couches minces de ce matériau ont été déposées par évaporation par canon à électrons et leurs propriétés optiques ont été caractérisées par mesures spectrophotométriques. Des variations d’indice photo-induites de ~4.10-2 ont été enregistrées à λ = 1 μm. Ces variations d’indice ont ensuite été exploitées pour concevoir des composants à base de couches minces optiques spatialement structurés. En particulier, des composants optiques diffractifs binaires ont été enregistrés dans le volume d’une monocouche épaisse de chalcogénure par exposition structurée. Un accord quasi parfait entre théorie et expérience a ainsi été obtenu. L’insertion de ces couches photosensibles à base de chalcogénures dans des filtres optiques interférentiels multicouches a également été investiguée. Une démonstration du contrôle local de la réponse spectrale d’un filtre passe-bande de type Fabry-Perot a été réalisée, démontrant ainsi le potentiel de cette nouvelle approche pour la réalisation de composants optiques optimisésIn recent years, there has been a tremendous progress in the complexity of thin film optical filters but also an important improvement in the deposition techniques. However, some filters require ultimate performances especially in terms of uniformity and absolute position of their spectral responses. Achieving these characteristics requires a precise and local control of the optical thickness of each of the layers. To overcome some of these fabrication constraints, the use of a material which index of refraction or thickness can be locally changed after deposition is an attractive solution. The chosen material is a chalcogenide glass : AMTIR-1, a commercial glass which refractive index decreases when exposed to light source. Thin films of this material were deposited by electron beam deposition and optical properties were characterized by spectrophotometric measurements. Photo-induced refractive index changes of ~ 4.10-2 were recorded at λ = 1 μm. These refractive index variations were then used to fabricate spatially structured thin films. In particular, diffractive optical elements were recorded in the volume of a thick chalcogenide single layer. This is performed by structured exposure using an optical arrangement based on a digital micromirror device. A close to perfect agreement between theory and experiment has been obtained. The insertion of these chalcogenide-based photosensitive layers in multilayer optical interference filters has also been investigated. A demonstration of the local control of the spectral response of a Fabry-Perot bandpass filter was performed, demonstrating the potential of this new approach for the production of optimized optical components
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Ndiaye, Cesaire. "Exaltation optique génte dans les filtres interférentiels : Modélisation, Optimisation et Réalisation". Ecole centrale de Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012ECDM0006.
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Abel-Tiberini, Laëtitia. "Filtres interférentiels à propriétés optiques spatialement maitrisées". Aix-Marseille 3, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX30037.
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Les propriétés optiques des empilements multicouches dépendent de l'épaisseur de chaque couche. Les techniques de dépôt donnent toutes une répartition naturelle de l'épaisseur non uniforme qu'il convient de maîtriser pour garantir l'uniformité ou au contraire moduler spatialement les propriétés optiques. Cette maîtrise impose le développement de deux outils qui sont, d'une part, la modélisation de l'épaisseur déposée, et d'autre part, un banc de caractérisation spatiale et spectrale des échantillons. Un ajustement du modèle sur la mesure de monocouche de chaque matériau permet d'optimiser les configurations de dépôt propres à chaque application. Nous montrons ainsi comment l'inclinaison du substrat permet d'accroître l'uniformité du dépôt. A l'opposé, nous présentons un mécanisme pour la réalisation par masquage des filtres variables à lignes d'iso-épaisseur rectilignes, le modèle permettant ici de définir le mouvement du masqueOptical properties of thin films depend on thickness of each layer. All coatings technologies result in a non uniform thickness distribution. This distribution must be controlled to ensure the uniformity or, on the other side, to spatially modulate optical properties. This requires the development of two tools. The first one is a model which describes the coated thickness distribution, as the second one is an optical set-up for spectrally and spatially resolved measurement of samples. A fit of this model on the measurement of a single layer of each material, allow us to optimise the configuration of the coating chambers for any kind of applications. In this way, we demonstrate how the tilt of the substrate allows us to improve the uniformity. On the contrary, we propose a mechanism to perform a straight iso-thickness lines variable filter by the mean of a mask. In this last case, the model allows us to define the mask translation law
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Cardin, Julien. "Elaboration et caractérisation de couches minces ferroélectriques pour des applications optiques". Phd thesis, Université de Nantes, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00090784.
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Dans l'objectif de réaliser des guides d'onde intégrés, des couches minces ferroélectriques de zirconate-titanate de plomb (PZT) ont été élaborées sur substrat de verre par dépôt chimique en solution. Un dispositif M-lines a été mis en place afin de déterminer l'indice de réfraction et l'épaisseur de ces films. Une attention particulière a été portée à l'analyse des résultats et des sources d'erreurs. Cela a conduit à la mise au point d'un critère d'indexation des modes de propagation dont l'efficacité a été prouvée par des simulations numériques. Une méthode d'optimisation a été développée permettant d'obtenir l'indice et l'épaisseur des films avec une précision relative de 10-3. La caractérisation M-lines a été utilisée pour étudier l'influence sur l'indice de réfraction de l'élaboration du PZT. Des guides d'onde linéaires et Mach-Zehnder ont été réalisés par photolithographie et gravure chimique, leur capacité à guider la lumière sur plusieurs dizaines de millimètres a été démontrée.
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Koperski, Maciej. "Propriétés optiques des couches minces de dichalcogénures de métaux de transition". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY019/document.
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L’étude intitulée « optical properties of thin layers of transition metal dichalcogenides » vise les phénomènes physiques émergeant à la limite de la bidimensionnalité, lorsque l’épaisseur du composé ciblé est à l’échelle atomique. Les effets de la dimensionnalité réduite sur les propriétés physiques furent initialement explorés dans le graphène. Les études concernant ce composé se concentrent surtout sur ses propriétés de transport puisque le graphène lui-même n’a pas bande interdite. Les sc-TMD, en plus de présenter une structure atomique et électronique similaire au graphène (vallée aux points K dans la zone de Brillouin), peuvent également être produit sous forme de couche monoatomique. Ainsi, plusieurs études révélèrent que ces composés en couche mince combinent des propriétés découlant de leur caractère 2D en plus des caractéristiques typiques des semi-conducteurs. De plus, la dimensionnalité de ces composés joue un rôle important dans la structure électronique. Plus précisément, les sc-TMD présentent dans le régime tridimensionnel un gap indirect qui devient direct lorsque les composés sont sous la forme d’une monocouche. Cette thèse est une étude complète des propriétés optiques des composés sc-TMD. Le manuscrit en question est divisé en cinq parties : trois sections principales précédées par une introduction. L’ensemble est complété par une annexe présentant des études complémentaires sur un autre composé 2D : le nitrure de bore hexagonal (h-BN).Introduction :Les propriétés fondamentales des composés étudiés sont présentées en mettant l’accent sur celles qui jouent un rôle important dans la réponse optique de sc-TMD. Plus précisément, on y retrouve des informations sur la structure cristalline et la structure de bandes électroniques. Cette section détaille également le processus de préparation des échantillons ainsi que les divers montages expérimentaux utilisés.Chapitre 1 : caractérisation optique de base des excitons en résonance dans les couches et les multicouches de sc-TMD.La réponse optique des composés (surtout le MoSe2 et le WSe2) obtenue par spectroscopie de réflexion et par spectroscopie d’émission est interprétée. En particulier, l’impact du nombre de monocouches et de la température sur celle-ci est discuté. De plus, une étude complémentaire de ces propriétés optiques résolue temporellement y est insérée.Chapitre 2 : Spectroscopie Zeeman des excitons résonants sous champ magnétique.L’évolution des résonances optiques en fonction d’un champ magnétique appliqué perpendiculairement aux couches est l’objet de cette section. Un modèle phénoménologique décrivant la dépendance en champs magnétique de l’énergie des états électroniques est dérivé directement des résultats expérimentaux présentés dans cette section. L’effet de pompage optique est également étudié dans la monocouche de WSe2, effet qui est très sensible aux champs magnétiques.Chapitre 3 : Émetteurs de photons uniques dans les couches minces de sc-TMD.La découverte de raies d’émission fines et localisées sur de minces cristallites de sc-TMD est présentée, suivie d’une étude approfondie sur leur nature et leurs propriétés. Entre autres, leur évolution en fonction de la température, leur sensibilité aux champs magnétiques appliqués et leur polarisation sont discutées. Finalement, la spectroscopie de corrélation de photon est utilisée pour vérifier le caractère « source de photon unique » de ces émetteurs.Annexe A : Émetteurs de photons uniques dans le nitrure de bore hexagonal.Le h-BN partage de nombreuses caractéristiques avec les sc-TMD tout en se distinguant de ceux-ci par la présence d’un gap électronique significativement plus grand. Certaines régions cristallines se comportent comme des défauts ponctuels, dans les matériaux caractérisés par leur large gap, en présentant des raies d’émission fines. Ces régions partagent une similarité frappante avec les émetteurs de photons uniques observés dans le WSe2The research reported in the thesis entitled ‘Optical properties of thin layers of transition metal dichalcogenides’ focuses on physical phenomena which emerge in the limit of two-dimensional (2D) miniaturisation when the thickness of fabricated films reaches an atomic scale. The importance of such man-made structures has been revealed by the dynamic research on graphene: a single atomic plane of carbon atoms arranged in honeycomb lattice. Graphene is intrinsically gapless and therefore mainly explored with respect to its electric properties. The investigation of semiconducting materials which can also display the hexagonal crustal structure and which can be thinned down to individual layers, bridges the concepts characteristic of graphene-like systems (K-valley physics) with more conventional properties of semiconductors. This has been indeed demonstrated in a number of recent studies of ultra-thin films of semiconducting transition metal dichalcogenides (sc-TMD). Particularly appealing, from the point of view of optical studies, is a transformation of the bandgap alignment of sc-TMD films, from the indirect bandgap bulk crystals to the direct bandgap system in single layers. The presented thesis work provides a comprehensive optical characterisation of thin structures of sc-TMD crystals. The manuscript is divided into five parts: three main chapters with a preceding introduction and the appendix reporting the supplementary studies of another layered material: hexagonal boron nitride.Introduction. The fundamental properties of the investigated crystals are presented, especially those which are important from the point of view of optical studies. The discussion includes information on the crystal structure, Brillouin zone and electronic band structure. Also, the general description of the samples’ preparation process and experimental set-up is provided.Chapter 1. Basic optical characterisation of excitonic resonances in mono- and multi-layers of sc-TMDs. The optical response, as seen in the reflectance and luminescence spectra of thin sc-TMDs is analysed (mostly for MoSe2 and WSe2 materials). The impact of the number of layers and temperature on the optical resonances is studied and interpreted in details. The complementary time-resolved study is also presented.Chapter 2. Zeeman spectroscopy of excitonic resonances in magnetic fields. The evolution of the optical resonances in an external magnetic field, applied perpendicularly to the layers of sc-TMD materials is investigated. Based on these results, a phenomenological model is developed aiming to describe the linear with magnetic field contributions to the energy of individual electronic states in fundamental sub-bands of sc-TMD monolayers. Furthermore, the effects of optical pumping are investigated in WSe2 monolayers, which can be tuned by tiny magnetic fields.Chapter 3. Single photon sources in thin sc-TMD flakes. The discovery of localised narrow lines emitting centres has been in thin sc-TMD flakes is presented. An investigation of their fundamental properties is discussed. This includes the measurements of temperature and magnetic field evolution of the photoluminescence lines, and the analysis of the polarisation properties and the excitation spectra as well as photon correlation measurements.Appendix A. Single photon emitters in boron nitride crystals. Hexagonal boron nitride also belongs to the family of layered materials, but it exhibits much larger band gap than semiconducting transition metal dichalcogenides. A narrow lines emitting centres has been observed in boron nitride structures, which reveal multiple similarities to defect centres in wide gap materials. They are characterised in a similar manner as the emitting centres in WSe2
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Abani, Mohaidine. "Préparation et étude de couches minces semiconductrices pour application électro-optiques". Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10555.
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Des couches minces d'ito (oxyde d'indium et d'etain) et de mose::(2) ont ete preparees par pulverisation rf magnetron pour applications dans le domaine de l'electrooptique et de la conversion de l'energie photoelectrochimique de l'energie solaire. Etude de l'influence des conditions de preparation et de traitements thermiques sur les proprietes optiques, electriques et photoelectrochimiques de ces couches. Caracterisation physicochimique des films (structure et taux de cristallisation en diffraction x, composition en microanalyse nucleaire (rbs, pixe) et sonde de castaing, morphologie en microscopie electronique a balayage et a transmission en fonction des conditions de depot et de traitements thermiques
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Flory, François. "Corrélation entre la microstructure et les propriétés optiques des couches multiélectriques". Aix-Marseille 3, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX30044.
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On recherche la correlation entre l'etat de la microstructure et les conditions de preparation des couches minces, a l'aide de cliches obtenus par microscopie electronique. Difficulte pour interpreter parametriquement les phenomenes observes. Interet des techniques d'evaporation assistee par faisceaux d'ions. Etude des conditions de propagation guidee dans les systemes multicouches
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PENISSARD, GILLES. "Effets magneto-optiques de structures en couches ultra-minces au-co". Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112193.
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Nous presentons une etude des effets magneto-optiques de systemes a anisotropie magnetique perpendiculaire: couches de cobalt ultra-minces (dont l'epaisseur n'excede pas 20 a) prises en sandwich entre deux couches d'or, bicouches et multicouches de cobalt deposees en alternance avec des couches d'or. Pour ces structures, la dispersion des effets magneto-optiques polaires du premier ordre (effets faraday et kerr polaires, transmission et reflexion differentielles polaires) sont calcules a partir d'un modele de propagation d'ondes planes electromagnetiques (formalisme de yeh) tenant compte des effets d'interferences et de reflexions multiples. L'ensemble de nos resultats experimentaux obtenus sur differents empilements dans la gamme spectrale 1,5 ev5 ev s'interpretent bien par ce modele. Ils permettent, en particulier, de verifier la distinction des contributions magneto-optiques dans des empilements a plusieurs couches magnetiques decouplees. Par microscopie magneto-optique faraday, nous demontrons, pour la premiere fois, que la dynamique du renversement de l'aimantation sous champ releve de l'evolution d'une structure en domaines magnetiques controlee par deux mecanismes, la nucleation de domaines et la propagation de leurs parois
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Cardin, Julien. "Élaboration et caractérisation de couches minces ferroélectriques pour des applications optiques". Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2048.
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Dans l'objectif de réaliser des guides d'onde intégrés, des couches minces ferroélectriques de zirconate-titanate de plomb (PZT) ont été élaborées sur substrat de verre par dépôt chimique en solution. Un dispositif M-lines a été mis en place afin de déterminer l'indice de réfraction et l'épaisseur de ces films. Une attention particulière a été portée à l'analyse des résultats et des sources d'erreurs. Cela a conduit à la mise au point d'un critère d'indexation des modes de propagation dont l'efficacité a été prouvée par des simulations numériques. Une méthode d'optimisation a été développée permettant d'obtenir l'indice et l'épaisseur des films avec une précision relative de 10-3. La caractérisation M-lines a été utilisée pour étudier l'influence sur l'indice de réfraction de l'élaboration du PZT. Des guides d'onde linéaires et Mach-Zehnder ont été réalisés par photolithographie et gravure chimique, leur capacité à guider la lumière sur plusieurs dizaines de millimètres a été démontréeLead zirconate titanate (PZT) ferroelectric thin films were elaborated on glass substrates by chemical solution deposition in the aim to realize integrated waveguide structures. In order to determine the refractive index and the thickness of the films, an M-lines spectroscopy experimental device was set up. Particular attention was given to the analysis of the results and possible error sources. This led us to establish an indexing criterion of the propagation modes, the efficiency of which was proven by numerical simulations. An optimization method was developed which allows the determination of the refractive index and the thickness of the films with a relative accuracy of 10-3. The M-lines characterization method was applied in order to study the influence of the PZT elaboration procedure on the refractive index. Linear and Mach-Zehnder type waveguides were realized by photolithography and wet chemical etching, light guiding along several tens of millimeters was demonstrated
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HAAG, HERVE. "Proprietes optiques non-lineaires de couches epitaxiees de nitrure de gallium". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1999. http://www.theses.fr/1999STR13154.
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Nous avons determine les proprietes lineaires et non-lineaires de couches de nitrure de gallium, obtenues par mocvd sur substrat de saphir. Des mesures de test/pompe effectuees sous excitation resonante ($$h p = 3,49 ev) et non-resonante ($$h p = 4,02 ev) montrent une augmentation de la temperature de reseau de l'echantillon lorsque l'excitation est non-resonante. Nous attribuons ce comportement a la recombinaison non-radiative des porteurs dans le continuum de la bande de conduction. A basse temperature, nous avons mesure le spectre d'excitation du troisieme ordre de la susceptibilite. Il apparait que les valeurs du ( 3 ) augmentent lorsque l'excitation est resonante avec les excitons. Au voisinage de l'exciton b, ( 3 ) est maximum et vaut 2. 10 - 8 esu. Nous avons ensuite cherche a determiner l'influence des niveaux d'impuretes sur les proprietes optiques des couches. Pour ce faire, nous avons effectue des mesures de dynamique de la luminescence et de melange a quatre ondes (degenerees et non degenerees) en fonction de l'intensite d'excitation, a temperature ambiante. Toutes les mesures montrent que l'on atteint un regime de saturation pour une intensite de 500 kw. Cm - 2. Ces mesures nous ont egalement permis de determiner l'ensemble des dynamiques de relaxation. Lorsqu'un porteur est excite par une excitation non-resonante, il se recombine d'abord de maniere non-radiative dans le continuum de la bande de conduction en une centaine de femtoseconde. Puis, il peut se recombiner directement vers la bande de valence en 170 ps, ou etre piege en 25 ps vers des centres donneurs neutres. Ces porteurs pieges peuvent soit se recombiner vers la bande de valence en 70 ps, soit se recombiner radiativement vers des centres accepteurs profonds en 4 ps. Ces porteurs pieges relaxent alors de maniere non-radiative vers la bande de valence en 430 ps. A plus forte intensite d'excitation les niveaux pieges saturent, car le temps de recombinaison non-radiatif est lent. Les porteurs sont alors stockes dans la bande de conduction, donnant lieu a un plasma electron-trou. Ce modele permet de rendre compte de l'ensemble de nos mesures. Il permet egalement de donner une explication du fonctionnement des diodes et lasers bleus.
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Flory, François. "Corrélation entre la microstructure et les propriétés optiques des couches multidiélectriques". Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37605115w.
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Maythaveekulchai, Nopparat. "Etude des coefficients thermoréfractifs et photoréfractifs de matériaux diélectriques en couches minces, par l'analyse du comportement des lignes de mode obtenues avec le coupleur à prisme". Aix-Marseille 3, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX30077.
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La mesure des angles pour lesquels des lignes de mode (m-lines) apparaissent dans un faisceau reflechi sur la base d'un prisme couple a un guide permet de determiner differents parametres optogeometriques du guide. Une modelisation de ces lignes par un formalisme de type goos-hanchen montre qu'elles sont generalement composees d'une ligne noire suivie d'une ligne brillante. Ces calculs permettent, entre autres, de relier l'epaisseur du gap d'air a la largeur de la ligne noire. Dans le cas du couplage d'un faisceau laser de puissance, les constantes de propagation guidee peuvent etre perturbees. Le formalisme developpe pour tenir compte d'un effet non lineaire de type kerr optique, nous permet de modeliser l'evolution du profil des lignes de mode avec la puissance incidente. Parallelement, l'appareillage que nous avons developpe nous permet de mesurer ces evolutions. La confrontation du formalisme avec l'experience nous donne les moyens necessaires a la determination de l'indice non lineaire de nos materiaux dielectriques en couches minces. Les effets thermiques peuvent fausser cette analyse. Nous avons donc etudie les coefficients thermorefractifs de nos materiaux a partir des deplacements des lignes de mode associes a une elevation de temperature. On montre comment il est possible, dans la plupart des cas, de distinguer les effets non lineaires des effets thermiques. Les valeurs des indices non lineaires et des coefficients thermorefractifs trouves sont tres variables. Elles dependent du materiau considere et aussi de la technique utilisee pour le depot (evaporation-condensation classique, depot assiste par faisceau d'ions (i. A. D. ), depot d'ion plating)
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Liu, Xu. "Mesures de déflexion photothermique pour l'étude de la propagation guidée dans les couches minces : étude théorique et expérimentale de l'atténuation". Aix-Marseille 3, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX30024.
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On utilise la technique de la deflexion photothermique pour mesurer les pertes par absorption dans une structure guidante constituee d'une couche ou d'un empilement de couches deposees sur un substrat plan. En effectuant cette mesure en differents points le long de la direction de propagation d'un faisceau guide on accede a la loi de vairiation de l'intensite du flux lumineux. L'attenuation du mode guide depend de trois facteurs qui sont respectivement: l'absorption intrinseque dans le materiau, la diffusion par les irregularites des surfaces, ainsi que la diffusion qui trouve son origine dans les defauts de structure ou heterogeneites d'indice dans la couche guidante. On cherche dans quelle mesure il est possible d'etudier separement les consequences de chacun des mecanismes a l'origine des pertes pour preciser l'influence relative de chacun d'eux. Les calculs des pertes par absorption ne soulevent pas de difficultes. En ce qui concerne le calcul des consequences des rugosites des surfaces et des heterogeneites d'indice responsables des pertes par diffusion, on a utilise la theorie de marcuse. On presente les resultats de quelques mesures concernant l'attenuation pour differents modes te et tm sur des guides constitues par des couches de ta#2o#5. La confrontation de la theorie avec l'experience est mise en uvre pour determiner le coefficient d'extinction et les pertes par diffusion de chacun des echantillons etudies. Souvent pour realiser des couches de performances optimales, on est amene a leur faire subir un recuit apres le depot. En effectuant des mesures photothermiques avant et apres recuit (de l'ordre de 'aa#o pendant 24 heures), on apporte les techniques de caracterisation necessaires pour etudier les modifications de structure qui sont ainsi creees par recuit. Ceci doit permettre de definir les conditions du traitement thermique qui conduit aux meilleures performances
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Rigneault, Hervé. "Perturbations photo-induites dans les couches minces diélectriques soumises à un flux laser de puissance". Aix-Marseille 3, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX30074.
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Diverses methodes sont envisagees pour etudier les variations photo-induites des proprietes optiques des materiaux dielectriques en couches minces lorsqu'ils sont soumis a un flux laser de puissance. On rappelle tout d'abord differentes origines possibles de ces variations en s'attachant plus particulierement a celles responsables d'une variation d'indice qui suit l'intensite lumineuse (effet non lineaire de type kerr optique localise). Une etude theorique basee sur l'electromagnetisme est ensuite menee pour determiner les aptitudes de chacune des configurations experimentales envisagees a detecter les consequences d'un effet de type kerr optique dans la couche. On s'attache ensuite a decrire la mise en uvre des appareillages developpes. Il apparait alors que la technique du coupleur a prisme a reflexion totale est la mieux adaptee a notre etude. On obtient, dans ce cas, des lignes sombres dans le faisceau reflechi correspondant a l'excitation des modes guides dans la structure planaire couplee au prisme. Avec la theorie developpee; on interprete les perturbations de ces lignes sombres avec la puissance lumineuse incidente. On determine ainsi les coefficients d'indice de refraction non lineaires de differents materiaux en couches minces pour un eclairement laser continu et impulsionnel. On trouve que ces coefficients dependent du materiau considere et de la technique utilisee pour le depot (evaporation-condensation classique, assistee par faisceau d'ions, assiste par plasma)
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Commandré, Mireille. "Caractérisation de l'absorption dans les composants optiques en couches minces par déflexion photothermique". Aix-Marseille 3, 1992. http://www.theses.fr/1992AIX30074.
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Demange, Valérie. "Seléction, élaboration et caractérisation d'alliages et de couches minces approximants Al-Cr-Fe". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL568N.
Texto completoResumen
Nous avons étudié le système ternaire Al-Cr-Fe en élaborant des alliages massifs sur un grand domaine de composition. La caractérisation de ces alliages a été réalisée par diffraction des rayons X, analyse thermique différentielle et microscopie électronique à transmission. Nous avons déterminé une zone d'existence sur le diagramme de phase de plusieurs nouvelles phases orthorhombiques et monocliniques approximantes de phase décagonale qui peuvent coexister avec une ou plusieurs phases [gamma]-laiton. Ces dernières montrent des liens structuraux forts avec les phases approximantes. L'étude des propriétés optiques de ces alliages met en évidence un comportement très différent de celui des métaux que nous avons interprété en nous basant sur les caractéristiques structurales des phases en présence. Ces alliages présentent des propriétés de résistance à l'oxydation intéressantes. Cette étude a donc été complétée par l'élaboration et la caractérisation de couches minces approximantes du système AI-Cr-Fe déposées en phase vapeur. En particulier, nous avons observé la formation d'une surstructure de phase [gamma]-laiton qui présente des caractéristiques structurales proches de celles des phases approximantes. Les propriétés optiques des couches minces ont été étudiées par ellipsométrie dans le domaine du visible. Ces propriétés ainsi que les propriétés de mouillage sont comparables à celles des alliages massifs.
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Badoil, B. "CONTROLE SPECTROPHOTOMETRIQUE LARGE BANDE DE FILTRES INTERFERENTIELS EN COURS DE DEPOT". Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00472428.
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Les performances d'un filtre optique interférentiel sont directement liées à la qualité du contrôle optique implanté sur la machine de dépôt. Actuellement, les contrôles spectrophotométriques large bande se développent de plus en plus du fait de l'amélioration des détecteurs matriciels. Le système optique développé durant ce travail de thèse présente la particularité de mesurer simultanément les profils spectraux en transmission et en réflexion de l'échantillon traité en rotation au cours du dépôt, ceci sur une plage spectrale située entre 400 et 1000 nm. Un tel système couplé à un logiciel d'optimisation permet de compenser les éventuelles erreurs de dépôt en modifiant après la réalisation de chaque couche les épaisseurs de celles restant à déposer. Il permet également une caractérisation in situ des indices et épaisseurs de matériaux diélectriques ou absorbants.
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Luthier, Roland. "Propriétés structurales et optiques de couches minces composites déposées par pulvérisation cathodique /". [S.l.] : [s.n.], 1990. http://library.epfl.ch/theses/?nr=849.
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PEIRO, BUENO JOAQUINA. "Relation entre les proprietes optiques et la morphologie de couches minces heterogenes". Paris 7, 1994. http://www.theses.fr/1994PA077173.
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Les proprietes optiques des couches minces inhomogenes (inclusions metalliques dans une matrice dielectrique ou metal granulaire sur substrat dielectrique) sont etudiees au voisinage du seuil de percolation marquant la transition d'un comportement dielectrique a un comportement metallique. On sait depuis quelques annees que de tels materiaux, dans ce domaine de concentration, sont le siege de phenomenes caracteristiques que n'expliquent pas les theories classiques de milieu effectif: une forte absorption optique dans l'infrarouge, des variations lineaires en fonction de la longueur d'onde de part et d'autre du seuil de percolation, une invariance en a la percolation. Nous montrons que ces comportements sont directement relies a la morphologie tres particuliere des milieux au voisinage de la percolation. Le cadre theorique retenu est celui de la renormalisation dans l'espace reel (technique des blocs de kadanoff), associee a une theorie de milieu effectif la theorie de maxell garnett pour le calcul local de la fonction dielectrique. Le but de cette etude etait de mettre en evidence de maniere qualitative et quantitative l'impact de la morphologie sur les proprietes optiques. Seules les repartitions a deux dimensions sont modelisees et les resultats sont confrontes a des mesures effectuees sur des couches granulaires d'or deposees sur verre. Les valeurs calculees a l'aide de cette theorie sur des morphologies simulees numeriquement correspondent bien aux mesures. Nous avons en particulier montre la primaute de la concentration reduite sur les autres parametres morphologiques
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Tajani, Antonella. "Propriétés structurales, électroniques et optiques des couches minces de diamant dopées n". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2003. http://www.theses.fr/2003GRE10059.
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Gadenne, Patrice. "Croissance de couches minces d'or propriétés optiques, conductivité électrique et étude morphologique". Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37597740x.
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Abani, Mohaldine. "Préparation et étude de couches minces semi-conductrices pour applications électro-optiques". Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37611069s.
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Trinchero, Olivier. "Etude de l'adsorption de l'eau dans les filtres optiques multidiélectriques". Aix-Marseille 3, 1985. http://www.theses.fr/1985AIX3A001.
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Mollenhauer, Ralf. "Etude de la propagation guidée dans les multicouches optiques : mesures d'atténuation et localisation des pertes dans l'empilement". Aix-Marseille 3, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX30013.
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Nous avons developpe un dispositif permettant de mesurer avec precision et rapidement les pertes a la propagation d'une onde guidee dans une structure multidielectrique. L'attenuation est evaluee en exploitant la lumiere decouplee par diffusion le long de la direction de propagation avec un systeme de traitement d'image. Notre montage est tres souple d'emploi et peut etre utilise avec differents lasers dans le visible et la proche infrarouge. Nous mesurons des pertes comprises entre quelques fractions de db/cm et environ 60 db/cm. La confrontation de nos previsions theoriques avec les resultats experimentaux, obtenus pour les deux etats de polarisation lineaire, montre que les pertes mesurees pour l'ensemble des modes guides dans une couche unique, deposee par ion plating sur un substrat peu rugueux, ne peuvent s'expliquer qu'en admettant l'existence de couches de passage absorbantes aux interfaces du guide. On separe ainsi les effets de surface et de volume. L'absorption de ces couches de passage depend fortement de la longueur d'onde. On montre pour la premiere fois l'interet de la synthese de formules d'empilement qui sont specialement adaptees pour localiser et chiffrer les pertes a l'interieur meme du systeme multicouche. Les empilements obtenus par ion plating presentent des couches de passage absorbantes aux interfaces de chacun des materiaux deposes
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Ninova, Kuznetsova Iva. "Elaboration par procédé sol-gel de couches minces de TiO2 nanostructuré- Caractérisations structurale et optique". Paris 13, 2007. http://www.theses.fr/2007PA132002.
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Ce travail a été consacré à l'élaboration, par procédé sol-gel de couches minces de TiO2 nanostructuré et leurs caractérisations. Deux approches ont été employées : procédé sans additifs et procédé avec additifs modificateurs du précurseur de titane. La première approche a porté sur l'élaboration à partir de sols à base d'isopropoxyde de titane/alcool/eau/acide. L'étude a montré que les couches minces (30-210 nm) sont transparentes (90%) et d'indice de réfraction optimal (n=2) pour leur application comme couches antireflet. La deuxième approche a concerné l'élaboration à partir de systèmes : précurseur de titane/alcool/additif/eau. Les additifs utilisée sont des complexants : acétyleacétone, diéthanolamine, acide oxalique ou citrique, et des polymères : diéthylaminoéthyl cellulose, polyéthylène glycol, et des surfactants. Différentes phases cristallines de TiO2 ont été obtenues : anastase, TiO2(B), rarement observé et brookite avec une orientation préférentielle. Ce travail a bien montré l'influence des paramètres de synthèse sur la structure, la morphologie et les propriétés optiques ainsi qu'électriques des couches minces de TiO2This work is devoted to the elaboration and characterization of thin nanometric TiO2 films by sol-gel process. Two approaches in preparation of sols have been realized : without additives abd with additives, that modify the titanium dioxyde precursor. The first approach is realized using titanium isopropoxyde (TTIP) as precursor in alcoholic solution with water and acid. The coresponding films(30-210 nm) are deposited by spin-coating and treated at 350-550 °C. They show high transparency in the visible (90%) and refraction index 2 suitable for antireflective application. The second approach is realized using two precursor, TiCl4 and TTIP, in alcoholic solutions with water and acid. Complexing agent 'diethylaminoethyl cellulose, polyethylene glycol, oxalic or citric acids), polymers(diethylaminoethyl cellulose and polyethylene glycol) and surfactants were used as additives. Thin films of different polymorphs were realized : anatase, rarely observed TiO2(B), preferentially oriented brookite. This work shows an influence of synthesis parameters of sol-gel derived TiO2 thin films on crystalline structure, morphology, and useful properties (optical, electrical)
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Juodkazis, Saulius. "Propriétés structurales et optiques des couches minces guidantes dopées par des nanocristaux de CdS". Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10272.
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Le travail presente concerne l'elaboration, la caracterisation et une contribution a l'etude des proprietes optiques nonlineaires de matrices de (si#0#. #2ti#0#. #8)o#2 obtenues a partir d'une methode sol-gel et dopees par des nanocristaux semiconducteurs de cds. La technique de dopage utilisee consiste a incorporer un sel de cadmium dans le sol precurseur et a faire precipiter les nanocristaux par un traitement thermique sous h#2s. Une concentration tres elevee de cdo, jusqu'a 90% en poids, est obtenue. Les echantillons sont elabores sous forme de films minces sur du verre ou du pyrex par une technique de trempage. L'analyse des micrographies de microscopie electronique en haute resolution montre l'existence de nanoparticules de cds de structure hexagonale dans une matrice qui reste amorphe pour tous les dopages jusqu'a 90%. Les films obtenus presentent des indices eleves (1,9) dus a l'oxyde de titane qui rentre dans leur composition et sont optiquement guidants. L'indice de refraction et l'epaisseur des films sont mesures par spectroscopie de lignes noires. La porosite des films (30%) est evaluee par une simulation numerique de l'indice de refraction des films dopes, couplee a la determination geometrique de l'epaisseur par un profilometre et a des mesures de retrodiffusion rutherford de particules alpha. La possibilite de reproduire par pressage un reseau de diffraction sur la couche externe d'un film guidant de faible attenuation ( 1 db/cm) est utilisee pour creer des coupleurs efficaces pour l'injection ou la detection des modes guides. Cette technique est utilisee dans une mesure de la repopulation des niveaux de pieges profonds dans les nanocristaux en matrice (si#0#. #2ti#0#. #8)o#2 dans une configuration de test-pompe. Le faisceau test est le mode guide et couvre une region spectrale ( 700 nm) qui correspond a la position des pieges profonds dans le cds. Le faisceau pompe utilise est le 3#i#e#m#e harmonique d'un laser ylf:nd a 347 nm. Le temps de recombinaison non-lineaire sont discutes.
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Lumeau, Julien. "Application de la photosensibilité à la réalisation de filtres optiques interférentiels". Aix-Marseille 3, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX30030.
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Nous présentons dans ce mémoire différentes applications de la photosensibilité pour la réalisation de filtres optiques interférentiels. Nous commençons par une étude théorique de la programmation de la réponse spectrale d'un filtre Fabry-Perot multicouches et de celle d'un filtre à cavités-substrats tandem ; enfin nousprésentons le principe de fonctionnement d'un filtre dit " hybride ", composé d'un miroir de Bragg et d'un miroir diélectrique. Nous présentons ensuite la réalisation d'un montage de mesure absolue de l'épaisseur optique de cavités-substrats et les résultats expérimentaux obtenus lors la caractérisation de lames fines potentiellement photosensibles. Enfin nous exposons les résultats obtenus lors de la réalisation de filtres hybrides en espace guidé puis lors de la structuration d'une cavité-substrat photosensibleWe describe different use of photosensitivity for the realization of optical interference filters. We first realize a theoretical study of the programming of a multilayer Fabry-Perot filter, then of the programming of a cascaded solid-spaced Fabry-Perot filter; finally of an "hybrid" filter composed with a Bragg grating and a dielectric mirror. Secondly, we make a presentation of the realization of an absolute optical thickness measurement set-up of optical windows and we show the experimental results of the characterization of potentially photosensitive thin substrates. Finally, we describe the experimental manufacturing of a guided hybrid filter and of the programming of a solid-spaced etalon
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Guillemot, François. "Couches poreuses de silice structurées par des latex : structure, propriétés mécaniques et applications optiques". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00543809.
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Les couches minces à bas indice de réfraction présentent un intérêt important pour ajuster les propriétés optiques de certains dispositifs, par exemple leur réflectivité. Les couches sol-gel mésoporeuses de silice préparées par auto-assemblage de tensioactif ont été l'objet de nombreuses études mais présentent un indice de réfraction très peu stable puisqu'elles peuvent être le lieu de condensation capillaire d'eau atmosphérique. Pour dépasser ce problème, nous avons préparé des couches sol-gel poreuses de silice, structurées par des latex synthétisés spécifiquement, avec des tailles de pores supérieures à 30 nm, pour lesquelles la condensation capillaire n'a pas lieu. Ces couches ne présentent pas de microporosité dans les murs de silice, ce qui permet d'ajuster indépendamment et précisément la taille des pores, leur fraction volumique ainsi que leur chimie de surface. L'accessibilité des pores en fonction de leur taille et de la fraction poreuse a été étudiée par ellipsométrie-porosimétrie et par annihilation de positons. Une transition de percolation entre une porosité ouverte et fermée a été observée lorsque l'on fait décroître la fraction poreuse. Les propriétés mécaniques des couches ont été étudiées par nanoindentation : nous avons montré que module d'Young et dureté suivent un modèle de surface solide minimale. Le caractère modèle des propriétés structurales et mécaniques des couches ainsi préparées nous permet d'envisager une optimisation des propriétés du matériau. Ces couches poreuses avec un indice de réfraction très stable et ajustable sur une large gamme (de 1,10 à 1,45) sont ainsi très prometteuses pour des applications optiques
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Soltani, Lakhdar. "Contribution à l'étude des propriétés optiques et photoélectriques des couches métalliques granulaires d'argent". Dijon, 1986. http://www.theses.fr/1986DIJOS052.
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Etude réalisée sur des couches très minces d'argent, "lisses" ou à rugosité contrôlée. Quatre techniques différentes d'étude sont mises en oeuvre : les techniques photoélectriques, spectrophotométriques, microscopiques (mesure par microscopie électronique à balayage de la répartition statistique des particules d'argent constituant la couche) et photoacoustiques.
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DUMAS, LAURIN. "Couches minces de fluorure de magnésium déposées par procédés d'évaporation pour applications optiques". Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0097.
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La realisation de couches minces de fluorures, deposees a froid, possedant de bonnes caracteristiques optiques et mecaniques, est un enjeu important pour l'industrie ophtalmique et pour tous les traitements antireflet sur substrats ne supportant pas d'elevation de temperature. Ce travail concerne le depot de couches minces de mgf 2 par evaporation avec ou sans assistance de la croissance des couches par un faisceau d'ions. Il contribue a ameliorer les connaissances sur les interactions entre un faisceau d'ions et une couche mince en cours de croissance, et etablit des correlations entre les parametres de depot et les proprietes physico-chimiques et mecaniques des materiaux deposes. Nous avons montre que le parametre cle gouvernant les effets de l'assistance ionique est la quantite de mouvement normalisee des ions incidents. Les processus fondamentaux determinant la composition, la densite et l'etat de contrainte des couches de mgf 2, ont ete identifies. En particulier, l'influence de la nature et de la reactivite de l'ion (argon, xenon et oxygene) a ete etudiee. L'etude des proprietes optiques des couches met en evidence le role critique de la temperature du substrat pendant l'assistance ionique. Les effets de guerison optique, lors de traitements thermiques et d'expositions a un rayonnement uv, apportent des elements de comprehension sur les mecanismes qui sont a l'origine de l'absorption optique des couches minces de mgf 2 obtenues par technique de depot energetique. L'evaporation assistee par faisceau d'ions ne permet pas de deposer des couches minces de mgf 2 a la fois denses, faiblement contraintes et suffisamment transparentes dans l'uv. Pour optimiser les proprietes physico-chimiques, mecaniques et optiques des couches, un compromis doit etre adopte en fonction de l'application optique.
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Soltani, Lakhdar. "Contribution à l'étude des propriétés optiques et photoélectriques des couches métalliques granulaires d'argent". Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376012872.
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Bai, Xue. "Verres et céramiques de chalcogénures pour applications en optiques actives". Thesis, Rennes 1, 2013. http://www.theses.fr/2013REN1S120/document.
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L'objectif de ce travail est de développer des matériaux pour une conversion efficace de fréquences. Deux types de matériaux ont été étudiés. Le premier type concerne des matériaux pour le doublage de fréquence par la génération de second harmonique. Nous avons sélectionné des vitrocéramiques de chalcogénures GeS₂+βGeS₂ et Ge₂₀Sb₁₂S₆₈+Cds pour cette étude avec une différence d'indice faible entre la phase vitreuse et les cristaux. Ces vitrocéramiques ont été élaborées avec une technique originale en associant la mécano-synthèse et le pressage flash (Spark Plasma Sintering). Elles présentent une grande compacité supérieure à 99,9%. Les pertes optiques par diffusion, en particulier dans les courtes longueurs d'onde, doivent encore être améliorées pour rend possible les mesures de génération de second harmonique. Cette nouvelle technique de synthèse a également permis la fabrication des verres de chalcogénures qui ont une forte tendance à cristalliser. L'exemple a été donné par la synthèse du verre Ge₁₅Ga₂₀S₆₅, situé en dehors du domaine vitreux déterminé par la méthode de synthèse classique (fusion-trempe). Le deuxième type de matériaux étudiés concerne des matériaux luminescents à large bande d'absorption et d'émission. Les ions de métaux de transition Fe, Ni et Mn et l'ion de terre rare bivalent Eu ont été sélectionnés en raison des transitions électroniques impliquant des électrons de la couche d. Des émissions larges et parfois intenses ont été obtenues avec des ions Eu²⁺ dans les céramiques SrS/ZnS et CaS/ZnS. La largeur à mi-hauteur peut même dépasser 100 nm. Il a été démontré que la position de l'émission dépend fortement de l'environnement chimique des ions Eu²⁺. Afin d'ajuster continuellement la position de cette émission, des couches minces contenant différents rapports Sr/Ca ont été déposées par co-pulvérisation cathodique assistée par un magnétron. Des émissions larges et ajustables ont été obtenuesThe objective of this work is to develop materials for efficient frequency conversion. Two types of materials were studied. The first type relates to materials for frequency doubling by using second harmonic generation. We selected chalcogenide glass ceramics GeS₂+βGeS₂ and Ge₂₀Sb₁₂S₆₈+Cds for this study with a low difference of refractive index between the glass phase and the crystals. These ceramics were synthesized by melt-quenching technique and by combination of mechanical milling and Spark Plasma Sintering. The obtained glass ceramics have a high compactness greater than 99.9%. The optical losses due to scattering, particularly at shorter wavelengths, must be further improved before measurement of second harmonic generation. This new synthesis technique also allowed the manufacture of chalcogenide glasses which have a strong tendency to crystallize. The example was given by the synthesis of the glass Ge₁₅Ga₂₀S₆₅, located outside of the glass forming region determined by using the conventional melt-quenching method. The second type of the studied materials was related to luminescent materials with broadband absorption and emission. Transition metal ions, Fe, Ni and Mn, and divalent rare earth ion Eu were selected for its electronic transitions involving d-shell electrons. Wide and intense emissions were obtained with Eu²⁺ ions in CaS/ZnS and SrS/ZnS ceramics. The FWHM may exceed 100 nm. It has been demonstrated that the position of the emission strongly depends on the chemical environment of Eu²⁺ ions. In order to continuously adjust the position of the emission, thin films containing different Sr/Ca ratios were deposited by magnetron sputtering. Wide and adjustable emissions were obtained
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Fang, Ming. "Physique de dépôt par plasma et propriétés optiques du silicium amorphe et microcristallin". Palaiseau, Ecole polytechnique, 1992. http://www.theses.fr/1992EPXX0006.
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Cette thèse est consacrée à l'étude des propriétés optiques et la physique de dépôt par plasma du silicium amorphe (a-si:h) et microcristallin (c-si) a l'utilisation des techniques optiques in situ et spectroscopiques (de proche infrarouge a ultraviolet). Nous avons développé la loi de dispersion diélectrique en tenant compte de la structure des bandes au lieu du modèle a deux niveaux (seul oscillateur) utilise habituellement. Nous avons montré qu'il n'y a pas de dépendance avec l'épaisseur de structure de bande de couche très mince du a-si:h (si l'épaisseur d>500a). L'étude en temps réel de la structure du c-si montre que la croissance de c-si se passe en trois périodes: la nucléation, la formation de rugosité de surface et la croissance inhomogène. La grande porosité trouvée dans ce matériau explique plusieurs observations non expliquée précédemment. Les résultats obtenus sur l'étude des interfaces du c-si avec divers substrats sont directement utilisables pour les applications pratiques. La physique de dépôt par plasma du silicium en couche mince soulevé des problèmes fondamentaux complexes. De plus il y a aussi des implications pratiques importantes pour l'industrie optoélectronique. Depuis 10 ans, on pense que c-si est dépose en condition d'équilibre chimique partiel. En vue de certaines difficultés, nous avons présente notre modèle gravure préférentielle de phase amorphe et l'avons prouvé avec une série d'expériences cruciales. Cette connaissance nous permet de mieux comprendre l'origine du désordre et de la formation de défauts.