Fibres infrarouges pour l'optique spatiale

Infrared optical glass fibers for space applications

• Auteur / Autrice : Sébastien Maurugeon
• Direction : Bruno Bureau, Anne-Jans Faber
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes ; 1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Espace extra-atmosphérique -- Exploration

Fibres optiques

Spectroscopie infrarouge

Chalcogénures

Verre

Résumé

Les verres de chalcogènes sont des matériaux originaux ayant une large fenêtre de transmission infrarouge. Ces travaux de thèse concernent l'élaboration, la caractérisation et la mise en forme de nouveaux verres de tellure comme capteurs et filtres optiques pour la mission d'exploration spatiale Darwin de l'ESA. Les développements et caractérisations de fibres mono-indices et doubles-indices en verres Ge-Se-Te et Ga-Ge-Te-I sont décrits. Les tests de détection de vibrations moléculaires, en analyse déportée et en transmission, par l'utilisation des fibres permettent pour la première fois d'enregistrer des bandes d'absorption de très basses énergies se situant dans une gamme 4-17 μm. Les fibres en verre Ge-Se-Te permettant la détection de vibrations jusqu'alors inaccessibles, leur utilisation comme biocapteur pourrait être pertinemment généralisée. De plus, l'accès à la bande du CO2 centrée à 15 μm de manière très distincte est une avancée majeure pour la mission spatiale Darwin.

Chalcogenide glasses are unusual materials within a wide infrared transparency window. Research here depicted concerns elaboration, characterisation and design of new tellurium based glasses within the aim of widening wavelength optical window in the Darwin spatial exploration mission framework of the ESA. Developments and characterisations of mono and double-index Ge-Se-Te and Ga-Ge-Te-I fibers are reported. The Fiber Evanescent Wave Spectroscopy and transmission tests carried out with such fibers enable for the first time to detect very low vibrational energies located in the gamut 4-17 μm. Then, Ge-Se-Te glass fibers now allowing detection of low phonon energy vibrational bands, their use in bio-sensing for medicine and biology should be generalized. Futhermore, allowing CO2 vibrational band at 15 μm in a very distinctive way is a major point in the Darwin spatial mission.