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Investigation of the materials and paste relationships to improve forming process and anode quality

Azari Dorcheh, Kamran 19 April 2018 (has links)
Des anodes de haute densité et de qualité uniforme sont d'un grand intérêt dans la production d'aluminium primaire. La variation dans les propriétés des matières premières ainsi que le grand nombre de variables est reconnue comme étant un grand défi et conduit à des anodes de qualité très variable. Dans ce projet, une d'essai de comportement au compactage de la pâte d’anode a été développée. Le comportement au compactage de la pâte d'anode a été utilisé comme indice de qualité intermédiaire pour réduire le nombre de variables. Différentes combinaisons de temps et de températures de mélange ont été utilisées pour faire de la pâte d’anode afin de comprendre les effets des variables de mélange. Les pâtes ont été compactées, cuites et caractérisés par la suite. Le mélange effectué à 178 C pendant 10 minutes a été celui permettant d’obtenir la distribution la plus homogène de coke et de brai et la densité maximale des échantillons verts et cuits. Il est admis que le comportement à la déformation de la matrice liante (particules fines de coke+brai) contribue fortement au processus de compactage. Les mélanges des matrices liantes et des pâtes d’anodes, avec différents ratios de brai et de particules de coke, ont été compactés à des taux de déformation différentes. La compaction de la matrice liante et de la pâte d'anode, avec les compositions classiques utilisées dans ce projet, n’est pas significativement dépendante de la vitesse de mise en forme. L'effet de la forme et de la densité des particules sur la densité de la pâte compactée a été étudié. La densité apparente des particules, la densité apparente (Scott) et la densité apparente vibrée du lit de particules ont été mesurées pour différentes fractions de cinq sources de coke éponge. Des pâtes d’anode ont été produites à partir des cinq cokes et ensuite compactées. Il a été suggéré que la densité apparente vibrée n'est pas un facteur suffisant pour déterminer les propriétés de compaction et la densité de la pâte compactée et aussi que les facteurs de forme et la densité des particules sont des paramètres importants qui devraient être considérés.
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Caractérisation des matériaux carbonés des blocs cathodiques utilisés dans la cuve d'électrolyse Hall-Héroult

Bouzemmi, Wadii 17 April 2018 (has links)
Le revêtement d'une cuve d'électrolyse est constitué en grande partie de matériaux à base de carbone. La caractérisation thermomécanique de ces matériaux est essentielle afin de modéliser leur comportement lors du préchauffage et en phase de production d'aluminium. Une vaste étude expérimentale a ainsi été élaborée afin de caractériser les cathodes de carbone et se veut une collaboration entre l'Université Laval et Carbone Savoie. Cette étude porte sur la détermination du module d'Young et de l'en-dommagemciit et ce, pour des températures allant de 25°C à 1000'C. Les échantillons cylindriques utilisés ont un diamètre de 50 mm, soit des échantillons de très grandes tailles considérant les contraintes techniques dans un contexte de caractérisation à haute température. Ce mémoire présente donc les résultats obtenus sur des échantillons de cathode de type graphitique pour des températures allant de la température ambiante jusqu'à la température d'opération.
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Analyse expérimentale et numérique de l'écoulement dans le canal d'entrée d'un modèle de turbine bulbe

Longchamp, Quentin 20 April 2018 (has links)
Ce travail de maitrise s’inscrit dans le cadre des activités de recherche du Laboratoire de Machines Hydraulique de l’Université Laval et a pour objectif la caractérisation de l’écoulement dans le canal d’entrée d’un modèle de turbine hydraulique de type bulbe. La représentation des champs de vitesses moyennes et des fluctuations sous différentes conditions d’opérations ont été obtenues en utilisant un système de mesure LDV. Un débalancement du débit et des structures tourbillonnaires dans le canal d’entrée ont été mises en évidence. La conception d’une géométrie d’obstacle provoquant une non-uniformité dans le canal d’entrée a été développée en tenant compte des prédictions de simulations numériques. Des simulations numériques de la machine complète en régime stationnaire et instationnaire selon deux configurations géométriques ont été menées pour déterminer l’influence des conditions d’entrée de l’écoulement sur les performances de la machine. Des comparaisons entre les quantités expérimentales et numériques ont été réalisées. / This work is part of the research activities of the Hydraulic Machines Laboratory of the Laval University and its objective is to contribute to the characterisation of the intake flow in a model of a bulb turbine. The representation of the mean velocity fields and the turbulent fluctuations under predefined operating conditions were obtained by the use of a LDV measurement system. Mass-flow imbalance and vortices in the intake channel were identified. The conception of an obstacle geometry causing a non-uniformity in the intake channel has been developed taking in consideration the predictions of numerical simulation. Numerical simulations of the complete machine for both steady and unsteady case were performed with and without obstacle in the intake channel. The objective of this process was to evaluate the influence of the intake flow condition on the turbine performances. Moreover, comparisons between experimental and numerical quantities were made.
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Les écrans chez les enfants d'âge préscolaire et leurs habiletés socioémotionnelles : exploration de différents types d'utilisation des écrans et du rôle modérateur de la médiation parentale

Turcotte, Claudia 04 March 2022 (has links)
L'utilisation des appareils numériques par les jeunes est un sujet qui a pris beaucoup d'ampleur dans les dernières années. On ne connaît pas précisément l'impact qu'ils peuvent avoir sur le développement de ceux-ci. Ce mémoire s'intéresse à l'association entre l'utilisation des écrans par les enfants et leurs habiletés socioémotionnelles, en explorant le rôle modérateur de la médiation parentale dans ces relations. Une enquête en ligne a permis de constituer un échantillon de 116 parents francophones d'enfants âgées de 3 à 5 ans habitant au Québec. Trois outils de collecte de données ont été utilisés, soit : 1) un calendrier hebdomadaire pour évaluer le temps d'écran actif et passif; 2) la version francophone du Social Skills Improvement System Rating Scales (SSIS-RS) et 3) une traduction du questionnaire sur la médiation parentale des écrans auprès des enfants de 0 à 7 ans. Afin de comprendre l'association du temps d'écran actif ou passif avec les habiletés socioémotionnelles, trois régressions linéaires ont été réalisées. Dans le but de vérifier si les différents types de médiation parentale modèrent le lien entre le temps d'écran et les habiletés socioémotionnelles, des régressions linéaires multiples ont été effectuées en utilisant le modèle 1 du PROCESS de Hayes (2018). Aucun lien n'a été trouvé entre le temps d'écran et les habiletés socioémotionnelles. La supervision ressort comme un modérateur significatif de la relation. Des liens directs ont été trouvés entre les habiletés socioémotionnelles et les deux types de médiation parentale suivants, soit la supervision et les restrictions techniques. Explorer différents types de temps d'écran et de médiation parentale représente une avenue pertinente pour les recherches futures. Un apport de ce projet est qu'un outil d'évaluation a été créé pour évaluer le temps d'écran passif et le temps d'écran actif sur une semaine complète.
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Effet de l'exposition en réalité virtuelle pour le traitement des problèmes de jeu de hasard et d'argent

Bergeron, Claudia 22 February 2024 (has links)
Titre de l'écran-titre (visionné le 14 février 2024) / La thérapie cognitivo-comportementale est le traitement privilégié pour les problèmes de jeu. Toutefois, cette intervention présente encore quelques défis, tels que des taux élevés d'abandon de traitement et des rechutes fréquentes. La restructuration cognitive, considéré comme l'élément central du traitement, peut s'avérer difficile pour les patients. Dans de telles situations, l'utilisation de la thérapie comportementale par exposition pourrait agir comme alternative au traitement usuel. Via l'exposition, les joueurs peuvent développer leur confiance en leur capacité à résister au désir de jouer, leur permettant ainsi de faire face plus efficacement à toute situation suscitant l'envie de jouer. La réalité virtuelle (RV) permettrait d'éveiller chez le joueur un désir de jouer comparable à celui ressenti en temps réel, et ce de façon plus fidèle que l'exposition en imagination. Cependant, aucune étude n'a encore examiné l'utilisation de la RV en tant qu'outil visant le développement de la confiance du joueur en sa capacité à résister au désir de jouer, autrement dit son sentiment d'efficacité personnelle (SEP). Ce mémoire explore l'efficacité de l'exposition en RV pour augmenter le SEP des joueurs. Il est constitué d'une étude à cas unique qui vise à évaluer l'effet d'un traitement d'exposition en RV sur le SEP, le désir de jouer, les pensées dysfonctionnelles, les comportements de jeu et le nombre de critères diagnostiques du trouble lié au jeu d'argent (TLJA). De plus, l'étude vise à recueillir des données sur la satisfaction et l'implication des participantes dans le traitement. Deux femmes à la retraite, présentant un problème de jeu aux appareils de loterie vidéo, ont participé à un programme de traitement de six séances impliquant des sessions d'expositions en RV. Les méthodes de collectes de données incluaient la tenue de journaux d'auto-enregistrements quotidiens et la passation de questionnaires auto-administrés. Des analyses visuelles, statistiques et descriptives ont été effectuées pour évaluer l'effet du traitement sur les variables à l'étude. Les résultats montrent une diminution des comportements de jeu et de la sévérité du TLJA chez les deux participantes, et ces améliorations se sont maintenues un mois après le traitement. Toutefois, l'effet sur les autres variables étudiées est mitigé, alors qu'une seule participante montre des améliorations significatives au niveau du SEP, du désir de jouer et des pensées dysfonctionnelles. La synthèse des résultats montre que certains facteurs pourraient influencer les résultats du traitement, tel que l'objectif ciblé, le niveau de motivation et des limitations liés à l'âge, au revenu et à l'accessibilité du jeu. Des études supplémentaires avec des échantillons plus larges permettront d'en savoir davantage sur l'efficacité de ce traitement.
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Bonnette de test d'optique adaptative pour l'Observatoire du Mont Mégantic

Deschênes, William 24 April 2018 (has links)
Les télescopes de grande envergure requièrent des nouvelles technologies ayant un haut niveau de maturité technologique. Le projet implique la création d’un banc de test d’optique adaptative pour l’évaluation de la performance sur le ciel de dispositifs connexes. Le banc a été intégré avec succès à l’observatoire du Mont Mégantic, et a été utilisé pour évaluer la performance d’un senseur pyramidal de front d’onde. Le système a permis la réduction effective de la fonction d’étalement du point d’un facteur deux. Plusieurs améliorations sont possibles pour augmenter la performance du système. / New technologies for large scale telescope projects need to reach a high level of technological maturity before they can be integrated. The project involves the creation of an adaptive optics test bench for evaluating the onsky performance of adaptive optics related devices. The test bed was successfully installed on the Mont Mégantic observatory, and was used to evaluate the performance of a pyramid wavefront sensor. The system effectively halved point-spread function size. Several improvements to the system are possible to improve performance.
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Characterization of on-line sensors for water quality monitoring and process control = : Caractérisation des capteurs en ligne dans le domaine de la qualité de l'eau et du contrôle de prodécé / Caractérisation des capteurs en ligne dans le domaine de la qualité de l'eau et du contrôle de prodécé

Beaupré, Mathieu 17 April 2018 (has links)
L'arrivée des nouvelles technologies et des ordinateurs en plus des problématiques grandissantes reliées à la qualité de l'eau ont fait que le monitorage dans le domaine de la qualité de l'eau a littéralement explosé au cours des dernières décennies. Le monitorage consiste à effectuer le suivi d'un système et de faire la conservation des données récoltées. Il est habituellement réalisé à l'aide de capteurs. Ces derniers peuvent générer une importante quantité de données. Dans certains cas, la fréquence d'échantillonnage peut atteindre plusieurs mesures à la seconde. Nonobstant la quantité de données recueillies, il faut en connaître la qualité afin de les utiliser. Quels sont les outils disponibles pour caractériser les capteurs? Quelles informations fournissent-ils? Est-ce que ces dernières sont suffisantes? Certains protocoles pour évaluer la performance des capteurs sont disponibles. Le protocole ISO 15839:2003, Qualité de l'eau - Matériel d'analyse/capteurs directs pour l'eau - Spécifications et essais de performance, est le plus complet à ce jour. Il permet d'évaluer la performance des capteurs sous des conditions de laboratoire. Néanmoins, est-ce que de soumettre les capteurs à ce protocole permet aux usagers de choisir le capteur le plus approprié? Afin de répondre à cette question, la première étape de l'étude consistait à passer en revue les capteurs selon les technologies disponibles sur le marché. L'accent fut mis sur les substances suivantes : nitrate, nitrite, ammonium, phosphore, oxygène dissout et la turbidité. La revue a révélé que les fabricants ne fournissent pas ou très peu de spécifications découlant du protocole ISO 15839:2003. La deuxième étape fut de procéder à une revue critique du protocole ISO 15839:2003 afin de faire ressortir les raisons pour lesquelles les fabricants n'en fournissent pas les spécifications et de vérifier si ces dernières sont adéquates pour choisir le bon capteur pour une application précise. Les spécifications résultant de l'application du protocole ISO 15839:2003 et la façon dont elles sont présentées ne permettent pas aux usagers de choisir le capteur le plus approprié pour leur application. Le protocole devrait davantage être orienté sur les besoins des usagers plutôt que sur ceux des fabricants. À l'instar des profiles d'exactitudes (Hubert et al., 2004), le protocole ISO 15839:2003 devrait chercher davantage à présenter lesrésultats sous forme graphique. Le protocole ISO 15839:2003 procure les spécifications des capteurs sous des conditions de laboratoire, mais il contient aussi une section traitant des spécifications sous des conditions de terrain (field conditions). Toutefois, les résultats sont subordonnés au temps et à l'emplacement où les tests sont effectués, ce qui rend impossible la comparaison des résultats provenant de différents capteurs. La revue de littérature a démontré la nécessité de développer un protocole de tests se faisant sous des conditions de terrain reproduites de façon standard. Deux interférences rencontrées sur le terrain furent reproduites en laboratoire : la turbidité ainsi que les bulles d'air retrouvées dans les bassins d'aération des usines de traitement des eaux usées. Les résultats ont démontré que ces deux interférences amplifient le bruit de mesure et génèrent un biais. En quantifiant le bruit de mesure et le biais les capteurs peuvent être comparés, ce qui permet aux usagers de sélectionner le capteur le plus approprié.
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Étude expérimentale et modélisation du scellement d'un ensemble anodique d'une cuve Hall-Héroult

Trempe, Olivier 18 April 2018 (has links)
Une étude expérimentale du scellement d'un ensemble anodique utilisé dans une cuve d'electrolyse permet de mieux connaître les enjeux thermiques et mécaniques rencontrés lors de la solidification du collet de fonte entre le rondin d'acier et le tourillon en carbone. Trois tourillons d'une anode cuite sont mesurés avec une machine à mesurer tridimensionnelle pour obtenir une représentation haute précision en trois dimensions de l'interface de carbone. Ces mesures sont ensuite comparées à la surface extérieure des collets de fonte solidifiés et refroidis pour connaître la dimension de l'espace d'air à l'interface fonte/carbone. Trente-neuf thermocouples, placés dans une configuration stratégique permettent la reconstruction du champ de température dans les trois matériaux depuis le moment de la coulée jusqu'au refroidissement à température ambiante. Ceci rend possible l'évaluation des coefficients de transfert de chaleur aux interfaces fonte/carbone, fonte/acier et carbone/acier à l'aide d'un modèle thermique. De plus, une analyse métallographique est associée aux courbes de refroidissement enregistrées. En parallèle, un modèle thermomécanique tridimensionnel est développé pour prédire la formation de l'espace d'air à l'interface fonte/carbone. La solidification de la fonte implique un retrait qui dépend de la composition chimique du métal, des changements de phase, des déformations d'origine thermique et des déformations viscoplastiques dans la phase semi-solide et dans l'état solide à haute température. Le logiciel de thermodynamique Thermo-Cale est utilisé pour calculer le parcours de solidification de la fonte et obtenir les propriétés thermiques nécessaires dans le modèle. Le solveur d'éléments finis commercial ABAQUS calcule la solution thermomécanique en tenant compte de la géométrie complexe d'un tourillon et des propriétés des matériaux dépendantes de la température. Pour valider n le modèle, la prédiction de l'espace d'air est comparée aux mesures expérimentales et aux données enregistrées par les thermocouples. Il a été trouvé que l'espace d'air ne peut être décrit par une simple relation linéaire en fonction de l'épaisseur de fonte. L'analyse métallographique révèle une variation significative de la microstructure à travers le collet de fonte et de la macroségrégation du carbone. Il est conclu que la meilleure évaluation des propriétés thermiques est faite en combinant le calcul à l'équilibre de Thermo-Cale, le calcul du module de Scheil et les observations expérimentales des courbes de refroidissement. Le modèle thermomécanique reproduit bien les mesures de températures, mais ne tient pas compte de la viscoplasticité à cause de problèmes de convergence, ce qui donne une prédiction incohérente de l'espace d'air. Toutefois, il est possible d'observer des tendances susceptibles de se produire dans une anode. Il est recommandé d'utiliser une nouvelle approche de modélisation en traitant le problème en plusieurs étapes indépendantes accompagnées de validations expérimentales avant l'intégration d'un modèle complet. La programmation en UMAT dans ABAQUS devrait être priviligiée. Les travaux expérimentaux futurs devraient inclure des essais mécaniques sur la fonte sur toute la plage de température concernée ainsi que des mesures d'espace d'air en temps réel avec des LVDT pendant la solidification d'un anneau de fonte. D'après les mesures d'espace d'air, il est aussi recommandé que les résultats des modélisations thermo-électro-mécaniques antérieures à ce projet soient réévalués selon les nouvelles données disponibles.
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Personnalité, symptômes anxio-dépressifs et distorsions cognitives : comparaison de joueurs de poker et de joueurs d'appareils de loterie vidéo

Lévesque, David 24 April 2018 (has links)
Actuellement, aucune théorie psychologique unique et aucun modèle multifactoriel n’arrive à expliquer les facteurs causaux responsables du développement du jeu pathologique. Les progrès dans ce domaine sont entravés, entre autres, par des conceptualisations de la problématique qui ne font pas consensus dans la communauté scientifique. Blaszczynski et Nower (2002) font partie des pionniers à soutenir que les joueurs de jeu de hasard et d’argent (JHA) forment un groupe hétérogène et à avoir étudié les sous-groupes de joueurs pathologiques. Leurs recherches ainsi que celles de leurs successeurs ont démontré que l’hypothèse répandue, selon laquelle les joueurs pathologiques forment une population homogène, serait fausse et que les traitements dérivés de ces modèles ne peuvent pas s’appliquer uniformément à chaque joueur sans considérer, entre autres, le type de JHA, le genre, l’histoire développementale et la neurobiologie. La présente thèse, qui se décline en deux études, s’inscrit dans cet esprit. S’inspirant du Modèle de voies associatives du jeu problématique (Blaszczynski et Nower, 2002), mais également de la théorie de l’interaction psychostructurelle (« psycho-structural interaction ») de Griffiths (1993), la présente thèse vise à développer une meilleure compréhension du rôle du type de JHA dans la conceptualisation des comportements de jeu en comparant des joueurs d’appareils de loterie vidéo (ALV) et des joueurs de poker. Plus précisément, la première étude vise à (1) comparer les joueurs de poker et les joueurs d’ALV sur le plan de la gravité du problème de jeu et de caractéristiques psychologiques liées aux comportements de jeu, c’est-à-dire le narcissisme, la recherche de sensations, les symptômes dépressifs, les symptômes anxieux et les distorsions cognitives, (2) tester empiriquement l’effet médiateur des distorsions cognitives entre les caractéristiques psychologiques et la gravité du problème de jeu, et (3) tester un modèle prédictif de la gravité du problème de jeu et vérifier l’invariance de ce modèle selon le type de jeu. Les résultats indiquent que, comparativement aux joueurs d’ALV, les joueurs de poker de l’échantillon présentent des niveaux significativement supérieurs de narcissisme et de recherche de sensations, mais significativement inférieurs de dépression et de gravité du problème de jeu. Les analyses de médiation (bootstrap) révèlent que les distorsions cognitives sont médiatrices de l’effet du narcissisme sur la gravité du problème de jeu pour les deux groupes. Pour les joueurs d’ALV uniquement, les distorsions cognitives jouent le rôle de médiateur entre le score de dépression et celui de la gravité du problème de jeu. L’analyse multigroupe met en évidence une non-invariance dans la configuration du modèle prédictif du problème de jeu entre les deux groupes. En somme, le profil des joueurs de poker diffèrent de celui des joueurs d’ALV, ce qui suggère l’hypothèse d’une étiologie et d’un tableau clinique distinctifs. La seconde étude a pour objectif d’évaluer la validité « transjeux » d’une mesure autorapportée des distorsions cognitives, le Gambling Related Cognitions Scale (GRCS; Raylu et Oei, 2004, version française : Grall-Bronnec et al., 2012), en comparant les réponses aux items des joueurs de poker aux joueurs d’ALV. Près de la moitié des items au GRCS présentent un fonctionnement différentiel d’importance moyenne à grande dépendamment de la méthode utilisée. Les cinq items présentant un fonctionnement différentiel plus important favorisent l’endossement des joueurs de poker (comparativement aux joueurs d’ALV), indépendamment de leur score total, et gravitent autour des thèmes suivants : l’habileté, les connaissances, les apprentissages et les probabilités. Cet artéfact de la mesure a pour conséquence de majorer le score total des joueurs de poker, suggérant un plus haut niveau de distorsions cognitives, et un effet inverse pour les joueurs d’ALV. La discussion relève les implications cliniques et théoriques de ces résultats. / Currently, there exists no psychological theory or multifactorial model that adequately explains the causal factors that contribute to the development of gambling disorder. Progress in this domain is hindered by the fact that there is no scientific consensus about the conceptualization of this disorder. Blaszczynski and Nower (2002) were among the first to state that gamblers are a heterogenous group and to study subgroups of pathological gamblers. Their work and that of their successors has shown that the popular hypothesis according to which pathological gamblers are a homogenous group is false, and that treatments derived from these models cannot be uniformly applied to all gamblers without consideration for certain crucial aspects, such as type of gambling game, gender, developmental history and neurobiology. Comprised of two studies, the current thesis aims to further the knowledge in this vein of work. Inspired by the Pathways model of pathological gambling (Blaszczynski, & Nower, 2002), and by the psycho-structural interaction theory (Griffiths, 1993), this thesis aims to develop a better understanding of the influence of the structural characteristics of gambling games on gambling behaviours by comparing individuals who gamble on video lottery terminals (VLT) or at poker. More specifically, the first study aims (1) to compare poker gamblers and VLT gamblers with respect to the severity of the gambling problem and psychological characteristics related to gambling behaviours, such as narcissism, sensation-seeking, depressive or anxiety symptoms, and cognitive distortions, (2) to test a predictive model of gambling problem severity and verify its invariance with respect to the type of gambling game, and (3) to test a mediating effect of cognitive distortions between psychological characteristics and gambling problem severity. The results indicate that in comparison to VLT gamblers, poker players present significantly higher levels of narcissism and sensation-seeking, and significantly lower levels of depression and gambling problem severity. Bootstrap analyses reveal that cognitive distortions have a mediating effect on gambling problem severity for both groups of gamblers. In addition, the level of depression in VLT players significantly predicts gambling problem severity both directly and indirectly via the mediating effect of cognitive distortions. Multigroup invariance analyses reveal a non-invariance in the configuration of the predictive model of the gambling problem between the two groups. These profiles could be linked to the player's interest for a specific type of gambling game, but also to problem gambling. The second study aims to assess the reliability of a French adaptation of a self-report measure of cognitive distortions, the Gambling Related Cognitions Scale (GRCS; Raylu, & Oei, 2004, French version: Grall-Bronnec et al., 2012), by comparing the answers of poker players to those of VLT players. Depending on the method used, nearly half of the GRCS items were flagged as showing differential item functioning (DIF) with a medium to large effect. The five items with most significant DIF were more positively endorsed by poker players as compared to VLT gamblers, independent of their total score. These items were related to skill, knowledge, learning and probabilities. This artefact in the instrument consequently increases the total score of poker players, thus suggesting a higher level of cognitive distortions in this group, and has the reverse effect with VLT players. Clinical and theoretical implications derived from these findings are discussed.
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Integrated Bragg gratings in silicon-on-insulator

Simard, Alexandre D. 20 April 2018 (has links)
Dans la littérature, les réseaux de Bragg intégrés sur silicium sont relativement simples par rapport à leurs contreparties fibrées. Cependant, la fabrication de réseaux plus élaborés permettrait d’améliorer la capacité de traitement du signal des circuits sur silicium. Cette thèse s’attarde donc aux difficultés encourues lors de la conception, de la fabrication et de la caractérisation de réseaux de Bragg sur silicium ayant une réponse spectrale élaborée. Tout d'abord, afin de caractériser la réponse spectrale complexe des réseaux, l’utilisation de filtrage temporel est proposée afin de supprimer les réflexions parasites. Cela a permis d’utiliser des algorithmes de reconstruction fournissant une caractérisation complète de ces structures. De plus, l’ajout d’un filtrage des hautes fréquences spatiales a permis de réduire considérablement le bruit des mesures. Par la suite, les principales sources de distorsions de la réponse spectrale des réseaux ont été identifiées, soit la rugosité des guides et la variation de leur épaisseur. L’impact de ces phénomènes a été étudié numériquement et analytiquement et, pour la première fois, la longueur de corrélation de ces sources de bruit a été caractérisée expérimentalement sur une longueur suffisante. Finalement, deux techniques permettant de diminuer l’impact de ces phénomènes ont été proposées, ce qui a permis de fabriquer les réseaux de Bragg sur silicium ayant la plus petite largeur de bande publiée à ce jour. Également, nous avons fait les premières démonstrations d’apodisation de réseaux de Bragg utilisant uniquement la phase de ces derniers (c.-à-d. apodisation en phase et par superposition). Contrairement aux techniques déjà proposées, ces dernières ont l'avantage de ne pas introduire de distorsions de l'indice effectif, ils sont plus robuste aux erreurs de fabrication et sont compatibles avec l’apodisation de réseaux à corrugations de très petites amplitudes. Finalement, afin d'augmenter la longueur des réseaux tout en gardant leur dimension compatible avec la taille des puces de silicium, les réseaux ont été courbés en forme de spirale compacte. Pour ce faire, la période des réseaux a été modifiée afin de compenser l'effet de la courbure sur l'indice effectif. Ainsi, nous avons démontré que des réseaux de 2 mm de long pouvaient être intégrés sur une surface de 200 µm x 190 µm sans ajout de dégradation spectrale et, surtout, sans restriction sur la structure du design. Ces résultats sont significatifs, car un contrôle précis de la phase et de l’amplitude des réseaux combinés avec la capacité de fabriquer de réseaux longs sont nécessaire afin de réaliser des filtres optiques intégrés avec des réponses spectrales élaborées. Ainsi, le travail présenté dans cette thèse ouvre la porte à de nouveaux designs à base de réseaux de Bragg. / In the literature, integrated Bragg gratings in Silicon-on-Insulator are relatively simple compared to their fibre Bragg grating counterpart. However, elaborate gratings could improve the signal processing capability of the silicon platform. Thus, this thesis addresses the issues that prevent the design, the fabrication and the characterization of Bragg gratings having elaborate spectral response in the silicon platform. Firstly, in order to precisely characterize Bragg gratings complex spectral response, we proposed to suppress parasitic reflections using temporal filtering. The results obtained with measurement technique, when used with an integral layer peeling algorithm, allowed us to retrieve the amplitude and phase profiles of the grating thus providing a complete characterization of the structure. Moreover, the addition of a low-pass spatial filter allowed improving the characterization process by reducing the measurement noise. Secondly, the main sources of distortion of Bragg gratings spectral response have been identified to be the sidewall roughness and the wafer height fluctuation. An exhaustive study of the impact of these phenomena has been done both numerically and analytically. Furthermore, for the first time, the autocorrelation of these noise sources has been characterized experimentally on a sufficient length. Finally, improvements in the waveguide designs have reduced significantly these effects which allowed the fabrication of Bragg gratings in silicon with the smallest bandwidth published to date. Thirdly, the first demonstration of apodized Bragg gratings using only phase modulation of the structure has been done (i.e. phase apodisation and superposition apodisation). Unlike already published techniques, the later ones have the advantage to be robust to deep-UV lithography and fabrication errors. Furthermore, they do no introduce distortions into the grating phase profile and they are compatible with gratings having small recesses. Finally, in order to increase the grating length while keeping their dimension compatible with the silicon chip size, we proposed to bend them in a compact spiral shape. To do this properly, the curvature impact on the effective index has been modeled and compensated successfully by modifying the grating period. Thus, we have shown that 2 mm long gratings can be integrated on a surface of 200 µm x 190 µm without the addition of spectral degradation and without restrictions on the design structure. These results are of importance because longer grating structures with weaker coupling coefficients and a precise control both on its phase and amplitude are required in order to achieve integrated optical filters with elaborate spectral responses. Thus, we believe that the work presented in this thesis open the door to many new grating-based optical filter designs compatible with integrated optics technologies.

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