Diffusion de rayonnements et relaxation structurale dans les verres de silice et préformes de fibres optiques

• Auteur / Autrice : Rozenn Le Parc
• Direction : Bernard Champagnon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Physique des matériaux
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard Champagnon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relaxation, Phénomènes de

Pic Boson

Lumière -- Diffusion

Fibres optiques

Verre de silice

Rayons X -- Diffusion

Résumé

Ce mémoire s'attache à la structure à moyenne distance dans les verres et à la détermination de la relaxation structurale sous l'effet de traitements thermiques et de vieillissement physique. Il rejoint des problèmes très concrets concernant l'atténuation dans les fibres de ligne pour les télécommunications optiques. La diffusion de la lumière, et donc la transmission du signal dans les fibres, est en effet principalement liée à la diffusion Rayleigh due aux fluctuations de densité figées lors du refroidissement du verre. Cette structure figée est caractérisée par le paramètre " température fictive ". Nous avons, dans un premier temps montré que des mesures de diffusion Raman ou d'absorption infrarouge pouvaient permettre de distinguer entre des verres de même composition et de températures fictives différentes, c'est à dire ayant subi différentes relaxations structurales. Nous avons démontré qu il existait une forme de relaxation structurale pouvant se produire largement en dessous de la température de transition vitreuse pour des verres de silice ayant différentes histoires thermiques. Dans un second temps, nous avons initié la transposition de ces concepts à un verre comportant deux composants : SiO2 et GeO2, constituant le cœur des fibres optiques de télécommunication. Dans ces verres, des fluctuations de concentration se superposent aux fluctuations de densité. Nous avons donc cherché à trouver les meilleures signatures spectroscopiques des relaxations structurales et mis en évidence, par des mesures de diffusion, que, comme dans le cas de la silice, une relaxation structurale se produisait en dessous de la température de transition vitreuse. Ce mémoire illustre l intérêt de l'étude de la structure inhomogène des verres en avec le lien avec la relaxation structurale et les effets de vieillissement. Il peut proposer des pistes nouvelles de traitement physique devant améliorer la transmission des fibres optiques.