Thèse soutenue

Contribution à l'étude des propriétés électro-optiques de matériaux polymères : orientation des molécules et caractérisation par génération de seconde harmonique

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Auteur / Autrice : Gildas Tellier
Direction : Christian BoisrobertRaynald Seveno
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique. Électronique et génie électrique
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et technologies de l'information et des matériaux (Nantes)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Ce travail porte sur l’étude et l’orientation de couches minces de matériaux polymères pour des applications en optique guidée. En effet, de par leurs propriétés optiques, ceux-ci pourraient être des concurrents des cristaux inorganiques utilisés jusqu’à aujourd’hui, pour la réalisation de modulateurs électro-optiques. Au laboratoire un dispositif de génération de seconde harmonique en configuration "franges de Makers" a été développé pour mesurer les coefficients non-linéaires du second ordre de ces matériaux polymères. L’étalonnage de ce dispositif au moyen d’échantillons étalons a nécessité la mise en place d’un modèle théorique prenant en compte les réflexions multiples de l’onde pompe et de l’onde de seconde harmonique à l’intérieur des couches minces. Le polymère étudié (PIII) contient des chromophores de type "push-pull" dérivés du DR1 et une fonction de réticulation permettant de "figer" ces chromophores après orientation. L’orientation de ces chromophores a été obtenue au moyen d’un dispositif de "poling" par effet couronne. Après optimisation des paramètres de celui-ci pour l’orientation des couches minces de polymères, nous avons amélioré le montage afin d’augmenter l’homogénéité de l’orientation sur l’ensemble des échantillons. Les expériences menées sur ce polymère PIII ont montré, après orientation, l’existence d’un signal de seconde harmonique, et que l’homogénéité de cette orientation pouvait être améliorée en utilisant un système pointe-grille-plan. De plus les résultats observés ont montré que cette orientation, après réticulation, était stable dans le temps, paramètre essentiel pour l’utilisation de ce type de matériau dans la réalisation de composants.