Relation entre les propriétés optiques et les modifications micro-structurales induites par différents traitements physico-chimiques dans les fibres optiques germanosilicates

par Kader Médjahdi

Thèse de doctorat en Optique, optoélectronique et micro-ondes

Sous la direction de Youcef Ouerdane et de Aziz Boukenter.

Soutenue en 2005

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    L'investigation de la photosensibilité des fibres optiques est au centre de nombreuses motivations d'intérêts scientifiques et industriels. Ce travail de thèse porte sur la relation entre les propriétés optiques et les modifications micro-structurales induites par différents traitements physico-chimiques dans les fibres germanosilicates. Après une description, dans le chapitre I, des principales caractéristiques des défauts ponctuels présents dans les verres de silice pure ou dopés au germanium, le chapitre II présente les diverses techniques d'absorption, d'émission et de résonance paramagnétique électronique mises en œuvre pour caractériser la réponse des fibres optiques au traitement thermique et à l'insolation ultraviolette. Pour mesurer l'absorption induite dans le proche UV, nous avons développé une technique originale qui utilise la luminescence bleue générée sous UV et attribuée au germanium lone pair center (GLPC) comme source sonde intrinsèque à la fibre. Le chapitre III est dédié à l'étude des bandes d'émission centrées à 292 nm et 400 nm du GLPC en fonction des divers paramètres physico-chimiques tels que la charge en hydrogène, le recuit thermique, la concentration en germanium et la longueur d'onde d'excitation. Un processus de désactivation collisionelle a été mis en évidence pour expliquer la dépendance en température des courbes de déclin de l'émission bleue dans les fibres chargées en hydrogène moléculaire. Enfin, le chapitre IV traite de l'absorption induite dans le domaine UV-visible et infrarouge. Cette étude nous a permis de proposer de nouveaux mécanismes réactionnels décrivant la cinétique de formation et de transformation des divers centres impliqués lors de l'insolation ultraviolette continue de courtes durées (6-30 ms) des fibres vierges et hydrogénées.

  • Titre traduit

    Relation between optical properties and micro-structural modifications induced by various physical and chemical treatments in Ge-doped optical fibers


  • Résumé

    Photosensitivity investigation in optical fibers is of growth scientific and technological interest. This thesis deals with the relation between optical properties and micro-structural modifications induced by various physical and chemical treatments in Ge-doped optical fibers. After a description, in chapter I, of the main features of point defects in both pure and Ge-doped silica, chapter II sets out the various experimental methods, absorption and luminescence technique and electron spin resonance, implemented to characterize the response of optical fibers under annealing treatment and UV radiation. To measure the UV-induced optical absorption in the near UV region, we developed an original in situ method that uses the UV-induced blue luminescence, ascribed to the germanium lone pair center (GLPC), as an intrinsic probe source. Chapter III is devoted to the study of the emission bands located at 292 nm and 400 nm versus various physical and chemical parameters as the hydrogen loading and germanium content, the thermal annealing, and the excitation wavelength. The time-decay dependence of the blue emission on the temperature in hydrogen-loaded fibers is explained through a collisional mechanism between the emitting centers (GLPCs) and the H2 molecules. Finally, the induced absorption in the UV-visible and infrared region are investigated in chapter IV. Taking into account the different experimental results, we propose new photochemical reactions in both unloaded and H2-loaded fibers to clarify the interaction of short continuous UV exposure (6-30 ms) with point defects embedded in the glass matrix.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (111 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 99-111

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  • Bibliothèque : Université Jean Monnet. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 50718
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