Senseur photoréfractif d'ultrasons : choix et optimisation d'un matériau holographique ; étude et réalisation d'un prototype

Photorefractive ultrasonics sensor: selection and optimisation of an holographic material ; study and realization of a prototype

• Auteur / Autrice : Louis-Anne de Montmorillon
• Direction : Gérald Roosen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les materiaux photorefractifs sont ici mis en uvre pour l'analyse sans contact des tres faibles vibrations engendrees en surface d'une piece mecanique brute et donc rugueuse. Nous realisons un couplage entre un faisceau de reference et un faisceau signal issu de la surface vibrante et construisons, grace a l'effet photorefractif, un oscillateur local qui va interferer en teinte plate avec le faisceau signal transmis quelle que soit la structure spatiale de ce dernier. De plus, le materiau photorefractif va s'adapter aux phenomenes lents, correspondant a des vibrations parasites ou a des dereglages du systeme, tout en restant sensible aux vibrations de hautes frequences (ultrasons). Le cdte:v est le materiau photorefractif que nous avons choisi. Il presente des performances adaptees a notre application sur une plage de longueur d'onde comprise entre un et un virgule cinquante-cinq micrometre. Nous presentons une etude des proprietes photorefractives de ce materiau et en particulier une methode qui nous a permis de determiner avec precision la densite effective de pieges des echantillons testes. Nous avons ensuite mis au point un senseur photorefractif qui presente des sensibilites comparables a celles des techniques classiques qui elles ne fonctionnent qu'avec des ondes planes. Pour cela, nous avons applique un champ electrique continu au cristal photorefractif afin de mettre en quadrature le signal transmis et l'oscillateur local. Un avantage de cette technique sous champ est la tres faible influence du phenomene de competition electron-trou, present dans nos cristaux, permettant une reponse independante de la longueur d'onde utilisee. Enfin, nous travaillerons en regime d'attenuation car on evite ainsi un phenomene de resonance genant tout en accedant a la meme sensibilite qu'en regime d'amplification