Développement de nouvelles matrices vitreuses pour la fonctionnalisation de fibres optiques par l’exploitation de la technologie Poudre

Development of new glassy matrices for the functionalization of the optical fibers by utilization of Powder technology

• Auteur / Autrice : Maryna Kudinova
• Direction : Jean-Louis Auguste, Georges Humbert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Ingénierie pour l’Information, Mathématiques
• Date : Soutenance le 10/12/2015
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie pour l'information, mathématiques (Limoges ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Jury : Président / Présidente : Philippe Thomas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Louis Auguste, Georges Humbert, Ekaterina Burova
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique de Ligny, Frédéric Smektala

Mots clés

Mots clés contrôlés

Utilisation

Vitrocéramique

Fibres optiques

Mots clés libres

Nouveau matériau

Technologie Poudre

Fonctionnalisation de la gaine et du cœur de la fibre optique

Fibre optique vitrocéramique

Verre

Synthèse

New material

Powder technology

Functionalisation of core and cladding of optical fiber

Glass-ceramic optical fiber

Glass

Synthesis

Résumé

La majeure partie des fibres optiques utilisées dans les domaines des sources optiques et des capteurs sont dites 'fonctionnalisées', c'est à dire qu'elles possèdent des propriétés nouvelles, de par leur nature et/ou leur structure, par rapport aux fibres standards. Pour ce faire, nous allons exploiter la technologie 'Poudre' pour la réalisation de fibres optiques utilisant les propriétés de matrices vitreuses originales développées lors de cette thèse. Trois familles de fibres seront étudier afin de démontrer le fort potentiel de cette association, matériaux – technologie. La première exploitera la structuration de la gaine optique à l'aide de deux barreaux de verre vitreux (type Panda), dopés ou non à l'aide d'oxyde de cuivre. L'étude de cette fibre sera faite depuis la synthèse du matériau jusqu'au test de cette fibre en tant que capteur. La seconde fibre nous amènera à concevoir un verre optique inédit à ce jour, à définir la composition optimale et la décliner sous forme d'une fibre optique incluant ce verre pour le cœur. Enfin le procédé de fabrication de fibres optiques sera utilisé pour réaliser de premières fibres optiques à cœur vitrocéramique, c'est à dire partant d'une matrice vitreuse spécialement développée pour cette application arriver à faire croitre les nanostructures dans le cœur de la fibre et obtenir ainsi une famille de fibre inédite.

The main part of optical fibers used in the fields of optical sources and sensors are called 'functionalised', i.e. they have new properties, due to their nature and/or structure, compared to standard fibers. To do this, we will use 'Powder' technology for the realization of optical fiber using properties of original vitreous glasses developed during this thesis. Three families of optical fibers will be studied in order to demonstrate the great potential of this association, materials - technology. The first exploit the structuring of the cladding with two vitreous glass rods (Panda type) doped or not with copper oxide. The study of this fiber is done from the synthesis of the material up to the test of this fiber as a sensor. The second fiber leads us to design a novel optical glass matrix, to define the optimal composition and decline form of an optical fiber including the glass for the core. Finally, the optical fiber manufacturing process is used to produce optical fiber with glass-ceramic core, i.e. starting from a vitreous matrix specially developed for this application happen to grow the nano-structures in the core of the fiber and obtain a novel fiber family.