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Sommaire: Synthèse et caractérisation de (co)polymères halogénés pour l’optique linéaire (Application à la réalisation d’un guide d’onde)
INTRODUCTION GENERALE
Chapitre I: Matériaux polymères pour l’optique guidée
INTRODUCTION
I. LES GUIDES D’ONDES OPTIQUES
I.1. PRINCIPE D’UNE LIAISON OPTIQUE
I.2. LA FIBRE OPTIQUE
II. LES DIFFERENTS TYPES DE FIBRES OPTIQUES
II.1. FIBRES MONOMODES ET FIBRES MULTIMODES
II.2. FIBRES MULTIMODES
II.2.1. Fibres multimodes à saut d’indice
II.2.2. Fibres multimodes à gradient d’indice
II.3. FIBRES MONOMODES
III. L’ATTENUATION OPTIQUE
III.1. INTRODUCTION
III.2. ATTENUATION OPTIQUE PAR ABSORPTION
III.2.1. Absorption intrinsèque
III.2.1.a. Absorption due aux vibrations de liaisons
III.2.1.b. Absorption électronique
III.2.2. Absorption extrinsèque
III.2.2.a. Sels de métaux de transition
III.2.2.b. Polluants organiques
III.3. ATTENUATION OPTIQUE PAR DIFFUSION
III.3.1. Diffusion intrinsèque
III.3.2. Diffusion extrinsèque
IV. LES FIBRES OPTIQUES POLYMERES
IV.1. PROPRIETES GENERALES
IV.2. MATERIAUX POLYMERES POUR L’OPTIQUE
IV.2.1. Vers des polymères moins absorbants
IV.2.2. Propriétés thermiques des polymères pour l’optique
IV.2.3. Les polymères usuels utilisés pour l’optique
IV.2.4. Nouveaux polymères pour l’optique
IV.2.4.a. Polyimides fluorés
IV.2.4.b. Poly(éther)s et poly(éther cétone)s
IV.2.4.c. Poly(perfluorocyclobutyle aryle éther)s
IV.2.4.d. Polyoléfines perfluorées
IV.2.4.d.1 Cytop®
IV.2.4.d.2 Teflon® AF
IV.2.4.e. Polysiloxanes
IV.2.4.f. Autres polymères
IV.2.5. Polyacrylates halogénés et deutériés
CONCLUSION ET CAHIER DES CHARGES
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre II: Synthèse et polymérisation d’α αα α,β ββ β-difluoroacrylates
INTRODUCTION
I. SYNTHESE DE L’ACIDE α αα α,β ββ β-DIFLUOROACRYLIQUE ET DE SES DERIVES
I.1 INTRODUCTION
I.2. SYNTHESE DE L’ACIDE α,β-DIFLUOROACRYLIQUE
I.2.1 Synthèse du 2,3-dichloro-2,3-difluoropropan-1-ol
I.2.2 Synthèse de l’acide 2,3-dichloro-2,3-difluoropropanoïque
I.2.3 Synthèse de l’acide α,β-difluoroacrylique
I.3. SYNTHESE D’ESTERS α,β-DIFLUOROACRYLIQUES
II. POLYMERISATION DE L’ACIDE α αα α,β ββ β-DIFLUOROACRYLIQUE
II.1. HOMOPOLYMERISATION DE L’ACIDE α,β-DIFLUOROACRYLIQUE
II.2. COPOLYMERISATION DE L’ACIDE α,β-DIFLUOROACRYLIQUE
CONCLUSION
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre III: Etude de polymères α αα α-fluoroacryliques à haut indice de réfraction
INTRODUCTION
I. REACTIVITE DES α αα α-FLUOROACRYLATES EN HOMOPOLYMERISATION RADICALAIRE
I.1. REACTIVITE DES α-HALOGENOACRYLATES
I.2. HOMO- ET COPOLYMERISATION RADICALAIRE DES α-FLUOROACRYLATES
I.3. POLYMERISATION RADICALAIRE DES ACRYLATES DE FLUOROALKYLE
II. SYNTHESE ET HOMOPOLYMERISATION DE L’α αα α-FLUOROACRYLATE D’HEXACHLOROISOPROPYLE
II.1. SYNTHESE DE L’α-FLUOROACRYLATE D’HEXACHLOROISOPROPYLE
II.2. HOMOPOLYMERISATION DE L’α-FLUOROACRYLATE D’HEXACHLOROISOPROPYLE
II.2.1. Etude de la cinétique de l’homopolymérisation radicalaire en solution de l’α-fluoroacrylate d’hexachloroisopropyle
II.2.2. Influence des conditions de réaction
II.2.3. Etude de la structure du poly(α-fluoroacrylate d’hexachloroisopropyle)
II.3. PROPRIETES THERMIQUES
II.4. INDICES DE REFRACTION
II.5. CONCLUSION
III. ETUDE DE LA COPOLYMERISATION RADICALAIRE EN SOLUTION DE L’α αα α-
FLUOROACRYLATE DE 2,2,2 TRICHLOROETHYLE ET DE L’α
αα α-FLUOROACRYLATE D’HEXACHLOROISOPROPYLE
III.1. SYNTHESE DE L’α-FLUOROACRYLATE DE TRICHLOROETHYLE
III.2. SYNTHESE ET CARACTERISATION DES POLY(FATRICE-CO-FAHCIP)S
III.3. PROPRIETES THERMIQUES
III.4. INDICES DE REFRACTION DES COPOLYMERES
III.5. CONCLUSION
CONCLUSION
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre IV: Etude de copolymères à faible indice de réfraction
INTRODUCTION
I. ETUDE DE LA COPOLYMERISATION RADICALAIRE EN SOLUTION DU METHACRYLATE DE TRIFLUOROETHYLE ET DU METHACRYLATE DE TRICHLOROETHYLE
I.1. SYNTHESE DU METHACRYLATE DE TRICHLOROETHYLE
I.2. COPOLYMERISATION DU METHACRYLATE DE TRIFLUOROETHYLE ET DU METHACRYLATE DE
TRICHLOROETHYLE
I.2.1. Cinétique de copolymérisation : détermination des rapports de réactivité
I.2.2. Synthèse des copolymères
I. 3. CONCLUSION
II. ETUDE DE LA COPOLYMERISATION RADICALAIRE EN SOLUTION DE L’α αα αTRIFLUOROMETHACRYLATE DE
TERT-BUTYLE ET DU 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-
HEPTADECAFLUORO-10-(VINYLOXY)DECANE
II.1. CINETIQUE DE COPOLYMERISATION : DETERMINATION DES RAPPORTS DE REACTIVITE
II.2. CARACTERISATION DES COPOLYMERES
II.2.1. Synthèse
II.2.2. Etude de la dégradation thermique des copolymères
II.2.3. Propriétés thermiques
II.2.4. Propriétés optiques
II.3. CONCLUSION
III. ETUDE DE LA COPOLYMERISATION RADICALAIRE EN SOLUTION DE L’α αα αTRIFLUOROMETHACRYLATE DE TERT-BUTYLE ET DE L’α αα α-FLUOROACRYLATE DE 2,2,2 TRIFLUOROETHYLE
III.1. SYNTHESE DE L’α-FLUOROACRYLATE DE 2,2,2-TRIFLUOROETHYLE
III.2. COPOLYMERISATION DE L’α-TRIFLUOROMETHACRYLATE DE TERT-BUTYLE ET DE L’α-FLUOROACRYLATE
DE 2,2,2 TRIFLUOROETHYLE
III.2.1. Cinétique de copolymérisation : détermination des rapports de réactivité
III.2.2. Caractérisation des copolymères
III.3. PROPRIETES THERMIQUES
III.3.1. Tg des copolymères
III.3.2. Etude de la dégradation thermique des copolymères
III.3.3. Etude de la dégradation thermique des poly(α-fluoroacrylate de trifluoroéthyle-co-acide αtrifluorométhacrylique)s
III.3.3.a. Propriétés thermiques
III.3.3.b. Etude de la dégradation thermique des copolymères
III.3.4. Indices de réfraction des copolymères
III.4. CONCLUSION
IV. ETUDE DE LA COPOLYMERISATION RADICALAIRE EN SOLUTION DE L’α αα α- FLUOROACRYLATE DE 2,2,2 TRICHLOROETHYLE ET DE L’α αα α-FLUOROACRYLATE DE 2,2,2 TRIFLUOROETHYLE
IV.1. COPOLYMERISATION DE L’α- FLUOROACRYLATE DE 2,2,2 TRICHLOROETHYLE ET DE L’α-FLUOROACRYLATE DE 2,2,2 TRIFLUOROETHYLE
IV.1.1. Cinétique de copolymérisation : détermination des rapports de réactivité
IV.1.2. Caractérisation des copolymères
IV.1.2.a. Synthèse
IV.1.2.b. Propriétés thermiques
IV.1.2.c. Indices de réfraction des copolymères
IV.2. CONCLUSION
CONCLUSION
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre V: Test procédé d’un guide d’onde en poly(α αα α-fluoroacrylate de 2,2,2-trichloroéthyle)
INTRODUCTION
I. ANALYSES THERMIQUES
I.1. ANALYSE THERMOGRAVIMETRIQUE
I.1.1. Analyse dynamique
I.1.2. Analyse isotherme
I.2. ANALYSE THERMO-MECANIQUE
II. PERTES OPTIQUES
II.1. PREPARATION DES PASTILLES
II.2. MESURES OPTIQUES
III. TEST PROCEDE
IV. CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
PARTIE EXPERIMENTALE
ANNEXES
Extrait du mémoire synthèse et caractérisation de (co)polymères halogénés pour l’optique linéaire
Chapitre I : Matériaux polymères pour l’optique guidée
Introduction
Les guides d’onde existent sous différents types et leur fonction est de permettre le transfert d’informations. Ces guides sont régis par des lois physiques précises et nécessitent des matériaux spécifiques possédant de nombreuses caractéristiques afin qu’ils soient utilisables pour de telles applications. Les propriétés nécessaires sont, entre autres, une mise en œuvre aisée, des indices de réfraction de cœur et de gaine bien définis ainsi qu’une faible absorption optique. Une des classes de polymères intéressante pour servir de matériau de cœur et de gaine dans les guides d’onde est celle des polymères fluorés, laquelle est constituée de matériaux à haute valeur ajoutée en raison des propriétés remarquables qu’ils possèdent et grâce auxquelles ils trouvent des applications dans de nombreux domaines [1-5]. De tels polymères possèdent un grand potentiel pour des applications en télécommunication optique,
lié aux avantages qu’ils apportent par rapport aux matériaux en verre de silice [6-11]. Ainsi l’objectif de cette thèse a été de synthétiser des matériaux polymères pour des applications en optique linéaire.
La première partie de ce chapitre bibliographique est consacrée aux principes des liaisons optiques et aux principes d’optique géométrique régissant ces liaisons. Nous avons ensuite choisi d’énumérer les principaux types de fibres optiques qui existent. Dans la partie suivante, nous nous sommes intéressés aux divers phénomènes liés à l’absorption optique avant de discuter ensuite des fibres optiques polymères, en énumérant les propriétés désirées pour de tels matériaux et en donnant une vue d’ensemble des différents polymères présentés dans la littérature pour des applications optiques. Finalement, nous conclurons et nous présenterons le cahier des charges imposé pour de tels matériaux, lequel a permis d’orienter notre travail sur certaines classes de polymères.
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