Thèse soutenue

Mise au point de matériaux organiques destinés à la fabrication d'éléments optiques holographiques et sensibles au-delà de 750 nm

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Auteur / Autrice : Pierre Van De Walle
Direction : Jean-Pierre Fouassier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie - Physique
Date : Soutenance en 1989
Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le développement des télécommunications par fibres optiques grâce aux diodes laser, implique la mise au point d'éléments optiques holographiques (EOH) fonctionnant dans l'I. R. Afin d'éviter les problèmes d'aberrations liés au changement de longueur d'onde entre les phases de fabrication et de lecture d'un réseau, il faut proposer des supports d'enregistrement photosensibles dans le domaine correspondant à l'utilisation envisagée. Le procédé 2 photons-2 produits est une solution originale à ce problème qui en plus, ne nécessite aucun traitement ultérieur de fixation. Ce système met en jeu une réaction de polymérisation inhomogène sous excitation biphotonique. Le colorant est une cyanine absorbant entre 700 et 870 nm. Il est excité par un photon infrarouge cohérent et donne naissance par transfert d'énergie triplet, à de l'oxygène singulet. Celui-ci réagit avec un capteur pour former un composé carbonyle qui absorbe alors un second photon (ultraviolet) et génère des radicaux qui amorcent la polymérisation de la matrice d'acrylamides. Ce mécanisme réactionnel conduit à la formation d'une modulation d'indice de réfraction dans le matériau, image de la figure d'interférences incidente. Les rendements de diffraction de ces réseaux sont compris entre 10% et 35%. Ils correspondent à une variation d'indice de réfraction de 6 à 20. 10-4, la résolution spatiale de la matrice est de l'ordre de 600 traits/mm et leur création nécessite 70 à 90 J cm-2. La durée de vie de l'hologramme varie de quelques heures à plusieurs mois. L'analyse effectuée sous irradiation holographique permet de comprendre les processus physiques ou chimiques mis en jeu, tels que la progression de la polymérisation dans la couche photosensible. Le rôle important de l'oxygène est mis en évidence par étude de la disparition des réactifs. A condition de trouver des colorants adéquats, le système est fonctionnel au-delà de 800 nm.