Nous proposons dans cette thèse de nouvelles structures à faibles pertes en vue de leur utilisation dans les bandes millimétriques. L'hypothèse forte sur laquelle es t construite notre étude est que la présence du silicium permet d'envisager une intégration plus facile des circuits. Pour ce faire nous avons étudié les caractéristiques électriques des lignes inversées silicium-verre à 60 GHz ainsi que la ligne de Goubau sur silicium aux mêmes fréquences. Nous nous sommes focalisés sur l'étude des pertes des lignes. Les simulations présentées jusqu'à 60 GHz ont montré que les qualités de la technologie verre-silicium sont bonnes en termes de paramètres hyperfréquences. Nous proposons donc d'utiliser plutôt le verre pour la partie passive et le silicium pour la partie active. Nous montrons ainsi que cette technologie admet la réalisation des fonctions diverses et qu'elle est susceptible de permettre l'obtention de systèmes intégrés / We propose in this thesis several new structures with low loss for use in millimeter bands. The strong supposition with which is built our study is : the presence of silicon can be considered easier integration of circuits. That the reason why we have been studied the electrical characteristics of glass-silicon lines inverted at 60 GHz and the Goubau line on silicon with the same frequencies. We focus our attention on these studies of losses in lines. The simulations up to 60 GHz showed the qualities of the glass-silicon technology are good in terms of microwave parameters. So we propose to use glass for the passive and silicon for the active part. And we show that this technology allows the realization of various functions and is likely to allow the acquisition of integrated systems

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

« Pour respecter les droits d'auteur, la version électronique de ce mémoire a été dépouillée de certains documents visuels et audio-visuels. La version intégrale du mémoire a été déposée au Service de la gestion des documents et des archives de l'Université de Montréal ». / Le Verre dit de Charlemagne se trouve aujourd'hui au Musée des Beaux-Arts de Chartres et provenait du trésor de l'église de la Madeleine de Châteaudun. Ce verre émaillé vient originalement de Syrie et date de la fin du 12e ou du début du 13e siècle; son pied en cuivre doré a été ajouté vers la fin du 13e siècle, cette fois-ci en France. Cet objet et d’autres vases similaires qui ont tous circulé entre l'Orient et l'Occident au Moyen Âge ont joué un rôle riche et complexe dans les relations historiques de l’époque. La présente recherche a pour but de retracer son itinéraire à travers le temps et l’espace afin de démontrer l'importance de considérer le Verre de Charlemagne à partir de sa double identité, de naissance et d'adoption. Nous voulons déterminer quels furent les moyens et les raisons mis en place pour l'intégration du verre dans son nouvel environnement. Pour cela, il faut d’abord revenir sur l'histoire et le procédé de création de la verrerie émaillée dorée, trouver les origines du Verre de Charlemagne et formuler des hypothèses quant à son arrivée en France. Cette étude se penchera également sur le concept de la christianisation en analysant les processus de métamorphose que vivent certains objets orientaux. Afin d'illustrer notre propos, le Verre de Charlemagne sera mis en relation avec des verres et des objets au parcours similaire. / The so-called ‘Cup of Charlemagne,’ today in the Musée des Beaux-Arts of Chartres, was kept for centuries in the treasury of the nearby church of the Madeleine de Châteaudun. The enamelled and gilt glass can be dated and localized to Syria at the end of the twelfth or beginning of the thirteenth century; its gilt copper base was added towards the end of the thirteenth century, in France. A number of gilt and enamelled glasses similarly circulated around the Mediterranean during this period, and the roles these objects played in forging relationships between East and West are here demonstrated to be various and complex. The current project thus aims to retrace the journey taken by the Cup of Charlemagne across continents and across the centuries, with the aim of demonstrating the importance of the object’s double identity as a product of both East and West. Thus, the means by which the Syrian glass was integrated into its new use context in France will be given particular attention. The origin and technique of enamelled and gilded glass in general will first be treated, then the creation of the Cup of Charlemagne in particular, before turning to the historical context for the transfer of this astonishingly fragile glass across the Mediterranean. The study will probe the ‘Christianisation’ of such Islamic objects, and will treat the various metamorphoses they withstood once having reached Western Europe. A variety of other enamelled glasses that similarly reached Europe in the thirteenth and fourteenth centuries will be considered alongside the Cup of Charlemagne to enrich and flesh out its history.

En utilisant la combinaison spectrale de faisceaux, des faisceaux provenant de plusieurs lasers opérant à des longueurs d'onde différentes sont combinés en un seul faisceau avec une divergence proche de la limite de diffraction. Cette thèse présente des résultats expérimentaux de combinaison spectrale de faisceaux avec une grande densité spectrale dans deux régions spectrales d'intérêt (1064 et 1550 nm). Un système laser avec une puissance de sortie de l'ordre du kW et une divergence du faisceau combiné proche de la limite de diffraction est démontré. Le système combine cinq fibres lasers dopées Ytterbium polarisées de façon aléatoire avec une séparation spectrale de 0.5 nm en utilisant des réseaux de Bragg volumiques réfléchissants présentant une largeur spectrale étroite et une efficacité de combinaison absolue supérieure à 90%. La projection d'un tel système pour des puissances de sortie de l'ordre de 100 kW est discutée. / Using spectral beam combining (SBC), beams from an array of lasers with each element operated at a different wavelength are combined into a single near-diffraction-limited beam with the same aperture using dispersive optical elements. In this thesis, experimental results of SBC with high spectral density of combined channels in two spectral regions of interest (1064 and 1550 nm) are reported. A laser system with kW-level output power and near-diffraction-limited divergence of spectrally-combined output beam is demonstrated. The system combines five randomly-polarized Yb-doped fiber lasers with 0.5 nm spectral separation in central wavelengths with absolute efficiency of combining > 90% using narrow-band reflecting volume Bragg gratings recorded in photo-thermo-refractive glass. Scaling of such systems to 100 kW power level is discussed.

Ce travail est consacré à Emile Gallé, chef de file de l’Ecole de Nancy, artiste dont les créations appartiennent aux réalisations majeures de l’Art Nouveau. Il était, en outre, passionné par la littérature et c’est cet aspect de sa personnalité, ayant fortement influencé son œuvre, que nous avons étudié. Notre recherche se base essentiellement sur le témoignage le plus concret que Gallé nous a laissé de son intérêt pour les textes : les nombreuses citations qu’il a gravées sur ses œuvres (de verre, bois ou porcelaine), ou dont il a émaillé ses écrits. Leur importance réside dans le fait qu’elles sont partie prenante de la création artistique, puisque Gallé semblait parfois créer une pièce après avoir été subjugué par un passage littéraire. C’est pourquoi il nous a semblé nécessaire de répertorier en détail, sous la forme d’un catalogue raisonné, l’ensemble des citations que l’artiste a choisi d’extraire d’œuvres littéraires du 19e siècle. Nous avons fait suivre ce recensement d’un classement thématique, visant à éclairer les sujets de prédilection de l’artiste. Cette description permettant de faire, en conclusion, quelques remarques concernant les thématiques principales des œuvres. Si ce catalogue constitue le cœur de notre travail, il nous est apparu indispensable d’envisager aussi au préalable la vie d’Emile Gallé, afin de mieux appréhender les influences principales ayant déterminé sa sensibilité littéraire et artistique. La première partie de notre thèse revêt donc un aspect ouvertement biographique. / This research is dedicated to the works of Emile Gallé, leader of the Ecole de Nancy and an artist whose creations belong in Art Nouveau's major achievements. He was also very fond of literature and it is this aspect of his personality, which had a major impact on his works, that has been here focused on. This study is mostly based on Gallé's most tangible account of his interest for words : the many quotations he himself carved on his creations (in glass, wood or china) or referred to in his own writings. Their importance lies in the fact that they are truly part of his creative process since Gallé would sometimes create a piece after being enthralled by some literary passage he had read. This is the reason why it felt necessary to list exhaustively every quotation the artist chose to extract from 19th century literary works and present them as an annotated catalogue. This inventory is followed by a thematic classification highlighting the artist's favourite topics. The main themes here depicted are then discussed and confronted in the conclusion. The catalogue may be at the heart of this study but it also seemed inconceivable not to mention Emile Gallé's life so as to understand the main influences ruling his artistic and literary sensitivity. The first part of this research thus deliberately takes on a biographic aspect.

Ce travail de thèse a pour objectif la création d’indice optique local et contrôlé dans une matrice vitreuse à travers la mise au point et le développement de procédés de synthèse de nanoparticules (NPs) de sulfure de zinc (ZnS) dans un verre d’oxydes. Nous avons commencé par l’élaboration par voie de fusion d’un verre d’oxydes de composition initiale très simple. Nous avons ensuite examiné la problématique de la synthèse et du contrôle de croissance des NPs de ZnS dans nos échantillons dans trois matrices différentes et par trois traitements : recuit thermique, insolation UV ou par un traitement simultané (recuit thermique + insolation UV). Les propriétés optiques des verres dopés NPs ZnS fabriqués ont été caractérisées par diverses techniques (absorption UV visible, photoluminescence, FTIR, Raman, XPS, mesure d’indice). Il ressort de ces caractérisations que nous arrivons à fabriquer des NPs dans les trois matrices dont la taille peut aller de 1.8 à 7 nm. La dispersion sur les distributions de taille dépend de la matrice, du traitement post-fusion et de sa durée ainsi que de la concentration initiale en dopant. Nous avons également été amené à synthétiser et à étudier des nanopoudres de ZnS. Le procédé de sélection de taille révèle qu’il est possible d’obtenir au moins trois distributions étroites de tailles bien distinctes. Des filtres optiques UV à bande étroite peuvent ainsi être réalisés pour une longueur choisie en contrôlant la taille des NPs ZnS. Des applications prospectives des NPs ZnS pour le nano marquage et la photo dégradation de polluants modèles présents dans l’eau ont été illustrées / Our efforts have been devoted to the development of simple approach to synthesize ZnS nanoparticules (NPs) by melting process in a glassy matrix with the aim to create a controlled optical index variation. In this thesis, we present the formation of ZnS NPs in the glassy matrix and study of their optical properties. The nanocomposite incorporating ZnS in the host medium was prepared using the melting process from a mixture of the raw materials. We have prepared various glass samples with ZnS NPs size ranging from 1.8 à 7 nm. These samples were treated (heat treatment ± UV insulation with 244 nm laser) and characterized by UV-Vis absorption, FTIR, photoluminescence spectroscopy, Raman measurements and XPS. The refractive index measurements of these nanostructured composite glasses have been carried out and show an important increase with ZnS concentrations and treatments. We also present the elaboration of small and monodisperse ZnS nanopowder with size ranging from 3 to 100 nm by a simple, low-cost and mass production chemical method. The NPs were characterised by X-ray powder diffraction (XRD), UV-vis absorption and photoluminescence spectroscopy. The photocatalytic activity of ZnS nanopowders was investigated by using different colorant water dispersed. ZnS NPs appear to be a good candidate for potential environmental applications such as water purification. We also present application of fluorescent ZnS nanoparticles as cellular biomarkers. Fluorescent microscopy images of osteoblastic MC3T3-E1 cells revealed that the ZnS nanoparticles were biocompatible and were penetrated cells and nucleus regardless of their size. Hence, the ZnS NPs can be good candidates for drug delivery and bio-imaging applications

Conditionner les produits alimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques pour les conserver et les transporter a toujours été une nécessité pour des hommes à la fois consommateurs et commerçants. Cette étude, qui relève à la fois de l’histoire et de l’archéologie, souligne le rôle majeur joué par le verre, en Provence, au XVIIIe et au XIXe siècle, comme mode de conditionnement des marchandises de qualité. Depuis l’Antiquité jusqu’à nos jours, les produits de luxe, vins fins, huiles surfines et parfums sont protégés et mis en valeur par leur emballage en verre. Il est le matériau idéal car il possède toutes les qualités physiques et chimiques pour devenir fonctionnel et esthétique. Lorsque la Provence se lance, dans les premières décennies du XVIIIe siècle, à la conquête marchande des espaces maritimes, elle bénéficie d’une économie fondée sur la transformation d’agro-alimentaire local ou importé. L’industrie des emballages prend alors un essor considérable en Provence en lien avec cette économie. Les contenants en verre vont ainsi s’exporter à travers le monde, par bateau, grâce à l’action conjuguée de facteurs favorables : le rayonnement international du port de Marseille ainsi que les progrès techniques liés à l’adoption d’une nouvelle source d’énergie, le charbon. Influencée par l’exemple des autres régions, françaises et européennes, la verrerie provençale connaît une métamorphose notable qui conduit à l’abandon progressif des ateliers forestiers au profit d’une implantation portuaire. Sources écrites et iconographiques constituent une grande part de notre documentation complétée par les sources archéologiques. Elles sont liées principalement à la découverte et à l'étude récente d'épaves ainsi qu'à l'inventaire d'un mobilier diversifié, issu des collections publiques et privées. / Packaging food products, pharmaceuticals, and cosmetics to store them and transport them has always been a necessity for humans, both as consumers and merchants. This study, which deals with both history and archeology, highlights the major role played by glass, in Provence, in the 18th and 19th centuries, as a packaging quality method. Since Antiquity, and until the present day, luxury products, fine wines, delicate olive oils, and perfumes have been protected and emphasized through their glass packaging. It is the ideal material because it has all of the necessary physical and chemical properties to become functional and aesthetic. When Provence set out, in the early decades of the 18th century, in merchant conquest of the seas, it had an economy based on the transformation of local or imported agricultural goods. The manufacture of packaging then saw a considerable rise in Provence tied to this economy. Glass containers were then exported throughout the world, by sea, thanks to the combined action of favorable factures: the international reputation of the port of Marseille as well as the technical progress tied to the adoption of a new energy source : coal extraction. Influenced by the example of other regions, both French and European, Provencal glassworks underwent a notable metamorphosis which led to the gradual abandonment of forest glasshouse for port locations. Written and iconographic sources constitute a large part of our documentation supplemented by field sources. These are mainly tied to the discovery and recent study of shipwrecks as well as the survey of a diversified archeological inventory, derived from public and private collections.

Ce travail porte sur le comportement sous irradiation d’une vitrocéramique élaborée par traitement thermique d’une version riche en molybdène du verre de confinement de déchets nucléaires R7/T7 et plus particulièrement de la phase cristalline. Des terres rares (Nd3+ et Eu3+) sont utilisées à la fois comme simulants des produits de fission et des actinides mineurs et comme sondes structurales luminescentes. La phase cristalline présente dans ce type de vitrocéramique est un molybdate de calcium de type powellite CaMoO4 ayant incorporé divers éléments dont des terres rares. Les propriétés cristallochimiques de la phase powellite ont été étudiées notamment par spectroscopie Raman et photoluminescence grâce à divers échantillons naturels et céramiques de compositions allant de CaMoO4 à une modèle proche de celle des cristaux de la vitrocéramique : Ca0,76Sr0,1Na0,07Eu0,01La0,02Nd0,02Pr0,02MoO4. La largeur à mi-hauteur de la bande Raman à 880 cm-1 augmente linéairement en fonction du taux d’incorporation sur le site calcium, incorporation qui influe également sur les paramètres de maille. Le volume intrinsèque de la maille augmente ainsi de 2 %. L’étude d’analogues naturels contenant de l’uranium ainsi que de céramiques et vitrocéramiques irradiées aux ions hélium, argon et plomb a permis de montrer que la structure powellite était très résistante aux dégâts causés. Sous irradiation, le signal de luminescence de Eu3+ des différents échantillons tend à s’uniformiser. Cette uniformisation du signal se retrouve également en spectroscopie Raman. Alors qu’elle peut varier entre 6 et 12 cm-1 pour des céramiques saines, la largeur à mi-hauteur de la bande Raman à 880 cm-1 devient identique, de l’ordre de 18 cm-1, à partir de 10 dpa. Le désordre créé par les irradiations prend le pas sur celui créé par l’incorporation d’éléments dans la structure. Cependant, la spectroscopie Raman et la diffraction des rayons X montre que la structure reste cristalline, au moins partiellement. Sous irradiations, le gonflement de la powellite est en moyenne de 5 % mais est très hétérogène. / This work deals with the behaviour under irradiation of a glass-ceramic made after heat treatment of a molybdenum rich R7/T7 type glass. Rare earth elements (Eu3+ and Nd3+) are used as surrogates of minor actinides and fission products as well as structural luminescent probes. We will focus on the behaviour of the crystalline phase which is a powellite type calcium molybdate that incorporated other elements including rare earth elements. In order to determine the crystalline-chemical properties of the powellite structure, Raman spectroscopy and photoluminescence analyses are led on natural powellite samples and synthetic ceramics with compositions from pure CaMoO4 to Ca0.76Sr0.1Na0.07Eu0.01La0.02Nd0.02Pr0.02MoO4, a model composition of the crystalline phase of the glass-ceramic. The analyses of synthetic samples irradiated with He, Ar and Pb ions compared to the behaviour of a natural powellite sample that contains uranium indicate that powellite resist strongly to irradiation and never reach the amorphous state.

L’utilisation des bétons secs représente de grands volumes de production au Québec. Pour des raisons techniques, économiques et environnementales, l’utilisation d’ajouts cimentaires dans ce type de béton est pratique courante. Le coût et la disponibilité de ces matériaux peuvent toutefois être un obstacle à leur utilisation. Ce projet vise donc à étudier la possibilité d’utiliser des matériaux alternatifs en remplacement partiel du ciment dans les bétons compactés au rouleau et les bétons moulés à sec. Les matériaux à l’étude sont : la poudre de verre, des poussières de pierre calcaire et des poussières de béton concassé. Les bétons compactés au rouleau fabriqués en laboratoire sont représentatifs des mélanges typiques utilisés pour la fabrication de pavages. En fonction de leur maniabilité, ces bétons se divisent en deux catégories distinctes : les bétons compactés au rouleau (BCR) et les bétons compactés à la paveuse (BCP). Les essais réalisés sur ces bétons permettent d’évaluer l’influence de la poudre de verre et des poussières de concassage sur la maniabilité du béton frais, la résistance à la compression, la résistance à la flexion et la pénétration des ions chlore. Les bétons moulés à sec fabriqués en laboratoire sont représentatifs des mélanges utilisés par l’industrie pour la fabrication de pavés. Les essais réalisés sur ces bétons permettent d’évaluer l’influence de la poudre de verre et des poussières de concassage sur la maniabilité du béton frais, l’absorption, la masse volumique, la résistance à la compression et la résistance à la traction. Des blocs de maçonnerie et des pavés ont été fabriqués en usine pour évaluer le potentiel d’utilisation de la poudre de verre en remplacement cimentaire. La masse volumique, l’absorption et la résistance à la compression ont été mesurées en laboratoire sur ces éléments. La résistance à l’écaillage a été mesurée sur les pavés.

Ce travail de thèse a permis de concevoir, synthétiser et caractériser de nouveaux verres moléculaires à base de carbazole pour la réalisation de cellules solaires DSSC solide ou de type pérovskite. Ces structures sont une alternative à la molécule de référence à base de spirobifluorène (Spiro-OMeTAD) utilisée majoritairement dans les dispositifs hybrides. Nous avons optimisé une voie de synthèse simple et rapide d’un « synthon carbazole » servant de précurseur à la conception d’une large variété de verres moléculaires transporteur de trous (HTM). Cette voie de synthèse a ainsi permis de réaliser une première génération de molécules possédant un unique synthon carbazole substitué par des groupements aryles (naphtalène, pyrène, triazatruxène) puis une seconde génération incorporant deux synthons carbazole séparés par un espaceur alkylé. Dans les deux cas, les voies de synthèse sont simples et les rendements de conversion d’énergie générés en DSSC solides sont prometteurs (entre 2,22 et 2,47 % avec le colorant D102). Une étude préliminaire de vieillissement consistant à analyser la dégradation en thermolyse et photolyse d’un film mince utilisant un HTM carbazole montre que ce dernier (Cz-P) possède une stabilité comparable au Spiro-OMeTAD en absence de dioxygène. Finalement, deux verres moléculaires ont été étudiés en cellules de type pérovskite permettant d’atteindre des rendement de conversion de 13,08 % et 12,41 % (pour Cz-P et Cz-PF) quasi-identiques à ceux à base de Spiro-OMeTAD (13,45 %) confirmant que ces structures à base de synthon carbazole sont aussi de bons candidats pour la réalisation de cellule pérovskite performantes. / The aim of this work was to design, synthesize and characterize new carbazole based molecular glasses for the realization of solid state DSSC or perovskite solar cells. These structures would be an alternative to the reference molecule based on spirobifluorene (Spiro-OMeTAD) mainly used in hybrid devices. We have optimized a simple way to synthetize a "synthon" as a precursor to the design of a wide variety of efficient hole transporting materials (HTM). This synthesis pathway has allowed producing a first generation of molecules based on a single carbazole synthon substituted by aryl groups (naphthalene, pyrene, triazatruxene) then a second generation incorporating two carbazole synthons separated by an alkyl spacer. In both cases, the synthesis pathways are simple and the energy conversion efficiencies generated in solid DSSCs are promising (between 2.22 % and 2.47 % with the D102 dye). A preliminary ageing study has consisted in analyzing the degradation during thermolysis or photolysis of a carbazole based thin film. It was shown that Cz-P possesses stability similar to Spiro-OMeTAD in the absence of oxygen. Finally, two carbazole molecular glasses were studied in perovskite cells to achieve conversion efficiencies of 13.08 % and 12.41 % (for Cz-P and Cz-PF respectively) almost identical to the one based on Spiro-OMeTAD (13.45 %), confirming that these carbazole based structures are good candidates for the realization of efficient perovskite cells.