Création et caractérisation d'une susceptibilité non-linéaire d'ordre deux dans les verres massifs et dans les fibres optiques à base de silice

par Yves Quiquempois

Thèse de doctorat en Physique. Lasers, molécules et rayonnement atmosphérique

Sous la direction de Pascal Bernage et de Pierre Niay.

Soutenue en 1999

à Lille 1 .


  • Résumé

    La nature amorphe des verres de silice entraîne l'absence de susceptibilité non-linéaire d'ordre deux Chi( 2 ). Néanmoins, la possibilité de créer une susceptibilité Chi( 2 ) par la méthode de polarisation thermique a été démontrée en 1991. Cette méthode consiste à chauffer à une température optimale le matériau soumis à un champ électrique. Ce résultat est expliqué par l'apparition d'un champ électrique statique permanent dans le verre et par l'orientation d'entités hyperpolarisables durant la polarisation. Partant d'un modèle de conduction ionique, nous avons calculé les variations des susceptibilités Chi( 1 ) et Chi( 2 ) induites dans le matériau polarisé. Pour vérifier la validité de ce modèle, nous avons réalisé des expériences sur des lames de verre de compositions différentes (Infrasil<TM> 301, Suprasil<TM> I, verres germanosilicates) et dans des fibres optiques à structure évidée. Dans les échantillons massifs, nous avons utilisé la méthode des franges de Maker spatiales afin de caractériser la susceptibilité Chi( 2 ) créée. Cette méthode consiste à mesurer la puissance harmonique générée dans le verre en fonction de l'angle d'incidence d'un faisceau pompe sur l'échantillon. Nous avons amélioré les performances de cette méthode en mettant au point un montage original. Deux lentilles hémisphériques, placées de chaque coté de la lame polarisée, permettent d'atteindre des angles de propagation interne proche de 90°. Ainsi, nous avons montré que, dans les verres en Infrasil<TM> 301, la susceptibilité Chi( 2 ) créée est localisée dans une fine couche située près de la surface anodique, alors qu'elle existe dans tout le volume d'un verre de Suprasil<TM> I. L'étude de la polarisation thermique des fibres optiques a permis de déduire le sens du champ électrique créé dans le matériau. Le dispositif utilisé pour les mesures préfigure le commutateur ou le modulateur tout fibre qui pourrait s'appliquer à la technologie des télécommunications optiques.

  • Titre traduit

    Creation and characterisation of a second order non-linear susceptibility within bulk silica glasses and silica optical fibres


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Informations

  • Détails : 1 vol. (314 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1999-131
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