Reproduction de : Thèse de doctorat : Physique (option optoélectronique) : Metz : 2002. / Titre provenant de l'écran-titre. Notes bibliographiques.

Cette thèse décrit le développement de la modélisation et de la fabrication de nouvelles fibres multicœurs concentriques de silice dopées utilisant le dépôt chimique en phase vapeur modifié (MCVD). Cette structure multicouche alternative a été développée avec plusieurs cycles de fabrication avec un nombre différent de couches (4, 8, et 16) avec différents dopants tels que le germanium (Ge) et le phosphore (P) selon le modèle proposé par l’Advanced Photonics Component Laboratory (APCL) à l’Université de Carleton sous la direction du Prof. Jacques Albert. Cette fibre multicouche cylindrique de silice dopée alternativement au germanium et au phosphore est considérée comme une conception prometteuse pour générer la deuxième harmonique (SHG). Il est proposé que les couches dopées au germanium (ou phosphore) piègent les charges positives qui migrent au cours du processus de polarisation. Le piégeage des charges positives crée des régions de déplétion dans chaque couche, ce qui élargit la région entière d’effet non linéaire à l’intérieur de la fibre à cœur unique. Ces préformes de structures multicœurs concentriques ont été caractérisées en termes de profils d’indice de réfraction (RIP), de pourcentage en poids de l’aide de la spectroscopie dispersive en longueur d’onde (WDX) et de la mesure des franges Maker afin de comprendre l’effet non linéaire de second ordre initial, principalement la SHG, dans les préformes fabriquées. Ces préformes ont été étirées en fibres tout en conservant la géométrie identique à celle obtenue à l’étape des préformes. Ces fibres formées de 16 couches concentriques polarisées sont caractérisées en termes de propriétés de propagation et non linéaires du second ordre (SON), principalement la SHG, par le couplage d’un faisceau laser pulsé dans les échantillons. Ces fibres en 16 couches se sont avérées produire une intensité de SHG et cette intensité a été améliorée du premier cycle de fabrication au troisième cycle de fabrication, où l’émission de lumière verte de SHG a été observée via une caméra standard et détectée par un tube photomultiplicateur (PMT) (1050mV et 1600 mV) pour les premier et troisième cycles de fabrication des fibres à 16 couches. Ila été observé que les intensités de SHG pour les échantillons de préformes et les échantillons de fibres obéissent aux lois des relations quadratiques. De plus, une autre approche prometteuse a été l’adoption de la fibre à cœur à multi composition. Dans cette approche, des nanoparticules métalliques WO3−x, obtenues par un procédé de polyol, ont été incorporées dans le cœur de la fibre. L’un des métaux distingués, le tungstène(W), a un potentiel énorme pour produire des effets non linéaires élevés. Les nanoparticules WO3−x ont été incorporées avec l’aluminium via le MCVD couplé à une technique de dopage en solution. Ces échantillons de préformes et de fibres ont démontré une intensité de SHG élevée, mesurée à l’aide d’un analyseur de spectre optique (OSA), et la relation quadratique entre la puissance injectée et l’intensité de SHG a été observée. / This thesis deals with the process of modelling and fabrication of two novel structured doped fibers through modified chemical vapour deposition (MCVD) for second harmonic generation (SHG). The first one is constituted of multilayered core structure doped silica fiber. This alternative structure has been developed with several fabrication cycles which include different number of layers (4, 8, and 16) with different dopants such as germanium (Ge) and phosphorous (P). The doped core is consisting of alternating germanium (phosphorous) layers which is a promising design for SHG. It is proposed that the germanium (or phosphorous) doped layers trap the positive charges that migrate during the poling process. The trapping of positive charges creates depletion regions in each layer which enlarge the nonlinear region within the core fiber. In a first stage, multilayered core structure preforms were characterized in terms of refractive index profiles (RIPs), weight percent using Wavelength Dispersive Spectroscopy (WDX) and Maker fringe measurements to check their potential for non-linear conversion. These preforms were drawn into fibers while maintaining their primary geometry. The fibers are characterized in terms of propagation properties and second order nonlinear (SON) conversion through the coupling of pulsed laser beams into the poled fibers samples. Of these, 16-layers fibers have been demonstrated to produce the most intense SHG resulting in three cycles of fabrication to improve green light emission as detected by regular camera and a Photomultiplier (PMT) (1050 mV and 1600 mV). The SHG intensify for preform samples and fiber samples obeys the quadratic relationship laws. The second approach was the adoption of multi-composition core fiber. In this approach metal nanoparticles were incorporated into fiber core. One of the unique metals, tungsten (W) has a massive potential to produce high nonlinear response. The WO3−x nanoparticles were incorporated along with aluminum via MCVD coupled with solution doping technique. These preform samples and fiber samples have shown high SHG intensity as obtained by optical spectrum analyzer i.e. quadratic relationship between injected power and SHG intensity endorses is verified.

Thèse doctorat : Physique : Strasbourg 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 9 p.

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2000. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Lasers, Molécules et Rayonnement atmosphérique : Lille 1 : 2005. / N° d'ordre (Lille 1) : 3662. Résumé en français et en anglais. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 219-229. Liste des publications.

Thèse de doctorat : Ingénierie Cellulaire et Tissulaire : Nancy 1 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Physique : Lyon 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran titre. 210 réf. bibliogr.

Ce travail de thèse a porté sur l'étude de la génération de second harmonique par les nanoparticules métalliques. La présence de résonances de plasmon de surface localisées dans les nanoparticules métalliques accroit la section efficace non linéaire et le but de ce travail a été de comprendre comment ce couplage peut être mis à profit. D'un point de vue fondamental, la comparaison entre expérience et théorie a permis de mettre en évidence le mode d'émission octupolaire ainsi que de pondérer les contributions de surface et de volume au signal total émis. Il a également été démontré que des profils de Fano non linéaire pouvaient être observés dans le cas de nano-objets très simples. Des applications pratiques, telle que les capteurs plasmoniques, ont été abordées montrant que les propriétés intrinsèques de la génération de second harmonique offrent plusieurs avantages et augmentent la sensibilité de tels capteurs. Des mesures expérimentales ont également été effectuées sur des nanoparticules d'or uniques enfermées dans une matrice homogène, ouvrant la voie pour une compréhension plus fine de l'impact de la morphologie des nanoparticules sur leur réponse non linéaire.

Les nanocristaux à structure non-centrosymétrique présentent des propriétés optiques non linéaires prometteuses pour une utilisation en tant que marqueurs optiques en imagerie biomédicale, avec un intérêt significatif en termes de suivi sur de longues durées et de profondeur de pénétration dans les tissus biologiques. Le développement de ces marqueurs nécessite la détermination de leurs efficacités optiques non linéaires afin de pouvoir sélectionner les nanocristaux les plus prometteurs. Pour cela, la technique de diffusion Hyper-Rayleigh a été adaptée à la caractérisation de suspensions de nanoparticules (BaTiO3, KNbO3, KTP, LiNbO3 et ZnO, BiFeO3) pour lesquelles l'influence de paramètres comme la taille, la concentration ou l'état d'agrégation a été analysée et discutée. Les nanocristaux de BiFeO3 possèdent une efficacité optique non linéaire largement supérieure aux autres particules, démontrant leur potentiel pour la réalisation de nano-sondes optiques particulièrement performantes. Des mesures résolues en polarisation ont également été mises en œuvre pour déterminer les coefficients optiques non linéaires indépendants des particules étudiées. Dans ce cadre, une étude a permis de mettre en évidence l'influence de la forme des nanocristaux sur cette réponse.

Une série d'anils originaux, de groupe d'espace non centrosymétrique actifs en génération de second harmonique (GSH) et photochromes à l'état cristallin, a été obtenue. Un des composés présente une GSH de 11 (vs urée), un deuxième une photo conversion de 16% sous irradiation UV et un troisième une quasi bistabilité (durée de vie de 460 j pour la forme métastable). La photo commutation réversible de la GSH peut aller jusqu'à 50%. Des études sur monocristaux orientés sous microscope confocal ont permis de corréler anisotropie de GSH et structure déterminée par diffraction de rayons X, via des calculs ZINDO. Elles ont aussi montré que la réaction photo induite créait un désordre dans le cristal, entraînant la commutation de GSH, mais que l'ordre initial était recréé après réaction retour. La spectroscopie a mis en évidence le mécanisme du photochromisme et un temps de commutation de 250 ps à l'état solide, montrant ainsi le potentiel de ces matériaux comme interrupteurs optiques rapides.