Etude et réalisation de capteurs optiques pour la détection d'expèces gazeuses et biochimiques

Study and realization of optical sensors for the detection of gaseous and biochemical species

• Auteur / Autrice : Rochdi Kherrat
• Direction : Nicole Jaffrezic-Renault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Dispositifs de l'électronique intégrée
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique chimie des interfaces (Ecully, Rhône)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Optique intégrée

Fibres optiques

Interféromètres

Capteurs optiques

Résumé

Le travail concerne la formulation et la synthese de polymeres specifiques pour la detection de gaz et de vapeurs par les capteurs optiques. Les polymeres selectionnes sont de la famille des heteropolysiloxanes, ils constituent la gaine de la fibre optique ou le superstrat du guide d'onde integre (interferometre a champs elargis) et leur indice optique est modifie lors de l'absorption des molecules gazeuses. La detection de gaz et de vapeurs chimiques a ete realisee a l'aide d'un capteur intrinseque a fibre optique en collaboration avec le ltsi de l'universite de saint-etienne ; cette detection a egalement ete realisee a l'aide d'un interferometre a champs elargis integre sur verre en collaboration avec le lemo et l'enserg grenoble. Des vapeurs d'alcanes dans l'air ont ete detectees avec une grande sensibilite en utilisant des heteropolysiloxanes de type polymethylhexylsiloxane et dimethylphenylmethylsiloxane, des limites de detection de quelques dizaines de ppm sont obtenues pour les vapeurs d'hexane. Des experiences preliminaires ont ete menees sur la detection biologique directe de l'interaction antigene-anticorps, l'anticorps anti foetoproteine etant greffee sur le bras de mesure de l'interferometre integre et l'antigene specifique contenu dans le serum en contact avec le dispositif. Les resultats montrent que le signal optique n'est pas specifique de cette interaction, un systeme differentiel devra permettre de pallier cet inconvenient