Syntheses, caracterisations et etudes des proprietes optiques non-lineaires non-resonantes de nouveaux materiaux moleculaires organiques

• Auteur / Autrice : Frédéric Chérioux
• Direction : Pierre Audebert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

Le traitement tout optique du signal est l'un des defis majeur de cette fin de millenaire. Pour cela, de nombreuse applications peuvent etre developpees et realisees a partir de processus optiques non-lineaires : portes logiques, multiplexeurs, guides d'ondes autoinduits etc. Cependant, malgre tous les efforts realises en matiere d'ingenierie moleculaire, peu de composes possedent les proprietes optiques non-lineaires necessaires pour developper reellement les applications. Le principal defaut de ces materiaux est la faiblesse de leurs figures-de-merite. En effet, si les non-linearites recherchees peuvent etre geantes, elles sont souvent obtenues au voisinage d'une resonance. Ce phenomene occasionne de fortes pertes par absorption et des instabilites de la reponse onl. Notre travail consiste a synthetiser de nouveaux chromophores possedant des figures-de-merite remarquables ou des proprietes optiques non-lineaires d'origine non-resonante. Des molecules octupolaires ont ete synthetisees par des methodes simples et efficaces. Leur structure octupolaire a ete justifiee par des calculs de modelisation moleculaire et par des experiences electrochimiques. Les mesures hls ont montre que leur non-linearite optique d'ordre deux est non-resonante. L'absence de perte optique et leur tres grande stabilite font de ces composes d'excellents precurseurs pour la synthese de materiaux capable d'etre utilises dans le developpement d'applications realistes. Un nouveau type de chromophore pour l'optique non-lineaire basee sur l'effet kerr optique a ete developpe : les composes pull-push-pull. Nous avons montre que ces molecules possedent des figures-de-merite meilleures que les chromophores push-pull classiques. L'interet de cette nouvelle structure electronique a ete demontree par des calculs de modelisation moleculaire. Tous ces resultats ont ete valides experimentalement par des mesures z-scan. De plus, nous avons montre que les octupoles possedent un effet kerr optique important et non-resonant. Le premier polymere octupolaire possedant de telles proprietes a ete synthetise, caracterise et teste en solution par la methode z-scan. Les resultats tant en terme de processabilite que de figures-de-merite sont tres prometteurs.