Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Laboratoire de Physico-Chimie de l'Etat Solide - LPCES

4 : Interaction faisceaux d'électrons et verres de silice dopés (B. Poumellec, R. Blum, Q. Liu, S. Zhao).

Créer de nouvelles fonctionnalités en optique en maîtrisant le tenseur de suceptibilité du second ordre.

Une voie d’élaboration de guides optiques monomodes pour les télécommunications est l'irradiation électronique. Nous avons été les premiers à mettre en évidence une électro-sensibilité dans les verres germanosilicates. Nous avons ensuite développé une étude des mécanismes d'interaction électrons-silice qui, comme nous pouvons le voir sur le schéma ci-dessous est dépendant de la dose d’électrons déposée.
Pour de faible dose, on détecte déjà une émission d’électrons secondaires dont le mécanisme d’émission est enrelation étroite avec les propriétés isolantes du matériau.
Pour des doses plus élevées, l’implantation d’électrons permet de stocker des champs électriques statiques les plus élevés (proche de la rupture électrique). Les nuages électroniques sont alors tellement déformés que des propriétés optiques non-linéaire d’ordre deux apparaissent, c’est le poling électronique.
Enfin, pour des doses très élevées, le faisceau électronique est un outil de marquage ou de tracé de guides d’onde optique.


fig4.1


fig9
Irradiation électronique sur PADC de 2 secondes par point avec un faisceau de quelques nano ampères.




Pour en savoir plus :


SEEY

"Secondary electron emission yield on poled silica based thick films", D. Braga, B. Poumellec, V. Cannas, G. Blaise, Y. Ren and M. Kristensen, Journal of Applied Physics 96 (1), 885-894 (2004)

The change of Electric field and of some other insulating properties during isochronal annealing in thermally poled Ge-doped Silica Films. Q. Liu, B. Poumellec, D. Braga, G. Blaise, Y. Ren, M. Kristensen. Applied Physics Letters 87, 121906 (2005).

Poling

Advances in poling and permanently induced phenomena in silica-based glasses. Y. Quiquempois, P. Niay, M. Douay, B. Poumellec. Current Opinion in Solid State & Materials Science 7 (2), 89-95 (2003).

Q. Liu, B. Poumellec, C.Haut, D. Dragoe, R. Blum, G. Girard, J.-E. Bourrée, A. Kudlinsky, Y. Quiquempois, G. Blaise. Electron-beam poling in undoped , N- or Ge doped MDECR H :SiO2 films. Applied Physics A81 (2005) 1213-1219.

Electron beam induced densification

Raman investigation of structural changes induced by e-beam irradiation in Ge doped silica MCVD glasses. A.-S. Jacqueline, B. Poumellec, J. C. Chervin, S. Garcia-Blanco, S. Esnouf. Materials Science and Engineering. 107/1 p.46-52.

Dependence on Ge doping of specific volume change in silica induced by e-beam irradiation, A-S. Jacqueline, B. Poumellec, S. García Blanco, J..S. Aitchison. Journal of Non Crystalline Solids 322, p. 284-288.

Microstructural and defect population change in electron beam irradiated Ge :SiO2 MCVD glasses in the conditions of refractive index change S. Jacqueline, B. Poumellec. Journal of Non-Crystalline Solids. 351 (2005) 1196-1201.

E-beam induced damage in SiO2 –Ge crystalline alpha quartz, comparison with silica glass. A. Trukhin, C. Haut, A.-S. Jacqueline, B. Poumellec. Journal of Non-Crystalline Solids 351 (2005) 2481 –2484
Raman characterization of planar waveguides fabricated by electron-beam irradiation of germanium-doped flame hydrolysis deposited silica. S. Garcýa-Blanco, A.-S. Jacqueline, B. Poumellec, J.S. Aitchison. Journal of Non-Crystalline Solids, 351 (2005) 2085-2090.

 

 
14 janvier, 2011