Synthèse et caractérisations d'une nouvelle famille de copolymères fluorés pour l'optique non linéaire quadratique

par Mohamad Khaled Aljoumaa

Thèse de doctorat en Sciences physiques

Sous la direction de Jacques Delaire.

Soutenue en 2008

à Cachan, Ecole normale supérieure .


  • Résumé

    Différents types de copolymères fluorés de poly (arylène éther) ont été synthétisés par polycondensation, le remplacement des groupes C-H par des groupes C-F permettant de diminuer les pertes optiques à 1,55 µm en vue d’applications dans le domaine des télécommunications. Dans ce but, différents types de chromophores, qui contiennent des groupes accepteurs tricyanovinyle ont été synthétisés; ensuite ils ont été greffés de manière covalente sur ces polymères afin d’avoir de bonnes propriétés en ONL du second ordre. Les analyses thermiques ont montré des stabilités thermiques jusqu’à 350 °C et des températures de transition vitreuse élevées (Tg>160 °C). Les indices de réfraction mesurés par ellipsométrie sont voisins de 1. 55. Les coefficients de susceptibilité non linéaire de second ordre (d33) déterminés par génération de second harmonique (GSH) des différents films orientés sous champ électrique (décharge Corona) ont été trouvés voisins de 15 pm. V-1 à 1,907 µm, et une stabilité thermique de l’orientation a été observée jusqu’à 130 °C. Pendant les orientations, une chute réversible du signal de GSH au cours du refroidissement a été observée autour de 120 °C. Différents hypothèses ont été étudiées pour expliquer cette chute. Finalement l’existence d’une sous-transition vitreuse dans les copolymères fluorés a été mise en évidence par analyse diélectrique. Son origine semble fortement liée aux interactions dipolaires inter-chaînes

  • Titre traduit

    Synthesis and characterization of a new family of fluorinated copolymers for quadratic non linear optics


  • Résumé

    Different types of fluorinated copolymers poly (arylène ether) were synthesized by polycondensation, the substitution of C-H groups by C-F groups leading to a decrease of the optical losses at 1. 55 μm, which is interesting for the applications in the telecommunications domain. In order to accomplish this purpose, various types of chromophores, which contain tricyanovinyle groups as acceptor groups have been synthesized, and then they have been grafted on these polymers to have good properties in second order nonlinear optics NLO. Thermal analysis shows high thermal stability up to 350 °C and high glass transition temperature (Tg> 160 ° C). The refractive indices which were measured by ellipsometry were around 1. 55. The second order susceptibility NLO coefficients (d33) determined by second harmonic generation (SHG) of the various films poled by electric field (Corona discharge) were found around 15 pm. V-1 at 1. 907 μm, and the thermal stability of poled films has been observed up to 130 ° C. During the poling, a reversible fall of the SHG signal during the cooling has been observed around 120 °C. Various hypotheses have been studied to explain this fall. Finally the existence of a sub-glass transition in fluorinated copolymers was highlighted by dielectric analysis. Its origins seems strongly linked to inter-chains dipolar interactions

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Informations

  • Détails : 1 vol. (178 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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