Titre : | elaboration et caractérisation des verres d'oxydes à indice de réfraction complexe pour application dans l'optique non linéaire |
Auteurs : | Mourad Baazouzi , Auteur ; Mohamed Toufik Soltani , Auteur |
Type de document : | Thése doctorat |
Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2014 |
Format : | 1 vol. (128p.) / couv. ill. en coul / 30 cm |
Langues: | Français |
Résumé : |
Cette étude s'inscrit dans le cadre de la recherche de nouveaux verres stables et dehaute qualité optique pour l’application dans l’optique non linéaire et les fibres optiques. Des nouveaux systèmes vitreux quaternaire Sb2O3-M2O-PbO-WO3, (M : K, Na et Li) ont été mis à l’évidence. Plusieurs mesures physiques et optiques de ces verres ont été déterminées. Il s’agitde la température de transition vitreuse, le facteur de stabilité thermique, la densité, le coefficient de dilatation thermique, la micro dureté, les modules élastiques ainsi que les spectres de transmissions dans les domaines UV-Visible et Infrarouge, le calcul du gap optique et l’indice de réfraction en fonction de la longueur d’onde. Beaucoup d’impuretés et de défauts limitent la qualité optique de ces verres ; cette qualité a été considérablement améliorée par différents processus de synthèse. Finalement un barreau de verre de la composition 80Sb2O3-10K2O-10PbO a été transformé en une fibre optique. |
Sommaire : |
Introduction générale………………………………...……………………...…………………………..-1- Chapitre I. Généralités sur les verres. I.1 Introduction …………………………………………………………………………………………-4- I.2 Définition du verre……………………………………………………………………………..……-5- I.3 Transition vitreuse …………………………………………...…………………………………..….-6- I.4 Conditions de la formation vitreuse …………………………………...………………………...….-8- I.4.1Théories structurales …………………………………………...………………………….…....….-8- I.4.1.1 Critère de Goldschmidt …………………………………………...……….………………...….-8- I.4.1.2 Critère de Zachariasen …………………………………………...………...………………...….-8- I.4.1.3 Critère basées sur la force de liaison ……………………………………..………………...….-12- I.4.2 Critère cinétique…………………………………………...……………………………….....….-15- I. 5 Les grandes familles de verres………………………………………...………..……………...….-16- I.5.1 Les verres d’oxydes …………………………………………...……………………....………....-16- I.5.2 Les verres de chalcogénures…………………………………………...……………………...….-17- I.5.3. Les verres de fluorures …………………………………………...…………………….........….-19- I.5.4 Les verres d’halogénures…………………………………………...………………………...….-21- I.5.5 Les verres de chlorure …………………………………………...…………...........................….-21- I.5.6 Les verres métalliques …………………………………………...…………...………………….-22- Bibliographie…………………………………………...……………...………...……………..-24- Chapitre II: Techniques Expérimentales de caractérisation II.1 Introduction ………………………………………….………………...……………………....….-29- II.2 Analyse calorimétrique différentielle à balayage –DSC-…………………………….………..….-29- II.2.1 Présentation…………………………………………………………...……………………...….-29- II.2.2 Principe expérimental de mesure de Tg, Tx, Tp, Tf……………….……………...................….-31- II.3 Dilation thermique linéaire…………………………………………...…...………...…………….-33- II.3.1 Présentation …………………………...……………………………...……………………...….-33- II.3.2 Principe expérimental de mesure de α ……………………………………………………....….-35- II.4 Masse volumique …………………………………………….………...……………………...….-36- II.4.1 Présentation ……………………………………………….………...….…………………....….-36- II.4.2 Principe expérimental de mesure ……………………………………….…………………...….-36- II.4.2.1 Méthode de pycnomètre …………………………………………...…………....................….-36- II.4.2.2 Méthode de poussée d’Archimède ………………………………………………………..…..-37- II.5 Microanalyse chimique ………………………………………………………………………...…-37- II.6 Microdureté Vickers ……………………………………………………………………………...-38- II.6.1 Présentation ………………………………………………………………………….……….…-38- II.6.2 Principe expérimental de mesure …………………………………………………………….…-39- II.7 Modules élastiques…………………………………………………………………………….…..-41- II.7.1 Présentation……………………………………………………………………………….……..-41- II.7.2 Principe expérimental de mesure…………………………………………………………….….-41- II.7.3 Matériel utilisé…………………………………………………………………………..………-43- II.7.4 Principe de fonctionnement et de l’enregistrement d’échos…………………………………….-43- II.7.5 Détermination et mesure des vitesses longitudinales et transversales……………..…..………..-44- II.8 Transmission optique…………………………………………….………………………………..-47- II.8.1 détermination de la fenêtre optique……………………………………………………………..-47- II.8.2 Mise en œuvre……………………………………………………...……………………………-49- II.8.3 Calcul de la longueur d’onde associée au gap optique …………………………………………-49- II.9 Indice de réfraction linéaire……………………………………………………………………….-50- II.9.1 Définition………………………………………………………………………………………..-50- II.9.2 Mesure de l’indice de réfraction………………………………………………………………...-51- Bibliographie……………………………………………………………….…………….…….-54- Chapitre III: Nouveaux systèmes vitreux à base d'oxyde d'antimoine Sb2O3 III.1 Introduction………………………………………...……………………………………….…….-55- III.2 Historique des verres d’oxyde d’antimoine………………………………………………………-56- III.3 Structure…………………………………………………………...………………………….…..-57 III.4 La Transition thermique Sénarmontite-Valentinite………………………………………………-58- III.5 Synthèse des verres…………………………………………………………...…………….…….-59- III.5.1 Produits de départ………………………………………………………………………………-59- III.5.2 Choix du creuset…………………………………………………………….………………….-60- III.5.3 Mode opératoire…………………………………………………………………………….…..-60- III.6 Exploration des domaines vitreux………………………………………………………..………-61- III.6.1 Systèmes Binaires…………………………………………………..…………….………...……..-61- II.6.2 Systèmes Quaternaires……………………………………………………….……….………...….-63- III.7 Analyse chimique………………………………………………………………………………...-65- III.8 Analyse thermique………………………………………………………………………….….…-69- III.8.1 Résultats……………………………………………………………….………………….…….-70- III.8.2 Discussion…………………………………………………….………………….……………..-74- III.9 Conclusion………………………………………….…………………………………………….-75- Bibliographie…………………………………………………………………………………………..-76- Chapitre IV : Propriétés physique et optique des verres des systèmes quaternaires Sb2O3-10M2OWO3-PbO (M : K, Na et Li) IV.1 Introduction……………………………………………………………….……………………...-79- IV.2 Masse volumique………………………………………….…………………….……..…………-79- IV.3 Coefficient de dilatation thermique (TMA)…………….….…………..………………………...-82- IV.4 Micro-dureté Vickers………………………………….…..……………………..……………….-86- IV.5 Modules élastiques…………………………………….……..………………………….……….-88- IV.6 Propriétés optiques……………….………………….………..……………………….................-93- IV.6.1 Transmission UV-Visible………………………….………...…………………………………-94- IV.6.2 calcul du gap optique…………………….……….…………...…………………………..……-96- IV.6.3 Transmission infrarouge…………………………………………………………………..……-99- IV.6.4 Indice de réfraction……………………………………………………………………………-102- IV.7 Conclusion………………………………………………………………………………………-104- Bibliographie…………………………………………………………………………………………-105- Chapitre V : Purification et fibrage V.1 Introduction………………………………………….……………...……………………………-108- V.2 Synthèse des verres………………………………………………………………………………-108- V.2.1 Exploration des domaines vitreux……………………………………………………………..-109- V.2.2 Propriétés thermiques………………………………………………………………………….-110- V.2.3 Propriétés optiques………………………………………………………….…...…………….-112- V.3 Purification des verres………………………………………………………………………...…-113- V.4 Synthèse du barreau…………………………………………………………………………...…-117- V.4.1 Mode opératoire……………………………………………………………………………..…-118- V.5 Fibrage des verres d’antimoine…………………………………………………………….……-120- V.5.1 Technique de fibrage……………………………………………………………………….….-120- V.5.2 Description du fibrage…………………………………………………………………………-121- V.6 Mesures d’atténuation……………………………………….…………………………………...-122- V.7 Conclusion……………………………………………………………………………………….-125- Bibliographie…………………………………………………………………………………………-126- Conclusion générale………………………………………………………………….………………-127 |
En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/335/1/Phy_d3_2014.pdf |
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