Recherche Avancée

Thèse soutenue

Optique intégrée appliquée à la détection de variation d'indice optique par onde évanescente

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Auteur / Autrice : Hakon Helmers
Direction : Roger Rimet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Optique, optoélectronique et micro-ondes
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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Deux nouveaux dispositifs en optique integree ont ete developpes grace a la technologie de l'echange d'ions sur verre. Les dispositifs, bases sur le principe de detection par onde evanescente, ont ete utilises comme capteurs chimiques (detection de gaz explosifs et vapeurs de solvants) et comme capteurs biologiques (detection de certains antigenes). Nous avons developpe deux systemes de traitement electronique et numerique du signal qui exploitent les atouts du premier dispositif, l'interferometre a champ de mesure elargi. Un de ces systemes permet a l'experimentateur (qu'il soit opticien, chimiste ou biologiste) d'acceder, en temps reel, non seulement au dephasage optique dans les zones d'interaction, mais egalement au bilan d'intensite dans le systeme de mesure (absorption de la lumiere et perturbations de la source optique). L'autre systeme, base sur l'acquisition du signal optique par une barrette de photodetecteurs, permet d'elaborer un capteur compact, de haute precision, et adapte pour la production en serie. Ainsi nous avons par exemple mesure des concentrations de vapeur d'heptane jusqu'a 0,05%. La limite de detection peut potentiellement atteindre quelques ppm. Ces resultats correspondent a une precision de detection de l'indice optique de l'ordre de 10#-#6. Le second dispositif est un interferometre non resonant a ondes multiples, dispositif propose et elabore pour la premiere fois. La fonction de transfert phase - intensite de cet interferometre peut etre choisie selon l'application visee. Nous avons analyse theoriquement quatre configurations de l'interferometre, et nos modeles ont ete verifies experimentalement pour deux configurations