Academic literature on the topic 'Détecteurs optiques'
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Journal articles on the topic "Détecteurs optiques"
1
Mousseau, Fanny, Chao Yu, Antigoni Alexandrou, and Cédric Bouzigues. "L’imagerie optique de nanoparticules luminescentes : de la détection de biomolécules au diagnostic in vitro." Photoniques, no. 106 (January 2021): 30–33. http://dx.doi.org/10.1051/photon/202110630.
Full textAbstract:
Pour détecter des biomolécules et pathogènes (protéines, virus, bactéries, …) avec des sensibilités satisfaisantes, il est actuellement nécessaire d’utiliser des appareils de laboratoires coûteux. En combinant les remarquables propriétés optiques des ions lanthanides à un lecteur simple couplé à un smartphone, nous démontrons comment développer un système de détection portable, rapide et ultrasensible.
2
Greffet, Jean-Jacques. "Comprendre le théorème de réciprocité optique." Photoniques, no. 120 (2023): 56–60. http://dx.doi.org/10.1051/photon/202312056.
Full textAbstract:
L’idée centrale du théorème de réciprocité est l’invariance du signal mesuré après permutation d’une source et d’un détecteur. L’article débute par un rappel des différentes formulations du théorème et de ses conditions de validité. Il discute ensuite brièvement les liens et différences avec le principe du retour inverse de la lumière et le renversement temporel. Il donne ensuite un aperçu des très nombreuses applications de ce théorème.
3
Nicoletti, Sergio, Mickael Brun, Pierre Labeye, and Mathieu Carras. "Développement d’un détecteur optique de gaz intégré sur puce." Photoniques, no. 60 (July 2012): 38–41. http://dx.doi.org/10.1051/photon/20126038.
Full text
4
Cherrington, Emil A. "BRDF-CORRECTED VEGETATION INDICES CONFIRM SEASONAL PATTERN IN GREENING OF FRENCH GUIANA’S FORESTS." Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection 1, no. 211-212 (December 30, 2020): 3–9. http://dx.doi.org/10.52638/rfpt.2015.536.
Full textAbstract:
Parmi les outils de caractérisation de la dynamique forestière, la télédétection est particulièrement adaptée pourl’observation des vastes surfaces forestières de Guyane d’accès difficile. Dans le but de réévaluer les hypothèses énoncées dans des études antérieures sur la capacité des capteurs optiques embarqués sur les satellites à détecter la dynamique de la phénologie, nous avons compilé sur une période de 12 années divers indices de végétation corrigés des effets bi-directionnels de variation des angles d’acquisition (BRDF). Ces indices sont issus de 2 capteurs optiques: SPOT VEGETATION, et MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer). Les données ont été analysées pour évaluer les tendances saisonnières à l'échelle de l’ensemble de la Guyane et également sur quatre sites répartis sur ce territoire. Les données révèlent que les forêts de Guyane présentent un patron de saisonnalité. Le pic annuel des divers indices au cours de la période de septembre à octobre est interprété comme le reflet d’un pic de production de feuilles pendant la saison sèche.
5
Alibart, Olivier, Virginia D’Auria, Grégory Sauder, Laurent Labonte, and Sébastien Tanzilli. "Comprendre. Le comptage de photons corrélés en temps." Photoniques, no. 91 (May 2018): 38–42. http://dx.doi.org/10.1051/photon/20189138.
Full textAbstract:
L’analyse des corrélations temporelles entre des photons se trouve au cœur des protocoles de traitement de l’information quantique (communication, métrologie et calcul) présentés dans ce dossier. Ces mesures de corrélation sont issues de techniques d’optique quantique fondamentale formalisées par R. Glauber en 1963 [Phys. Rev. 130, 2529] qui permettent de mesurer les propriétés des champs électromagnétiques et d’en détecter des régularités, des signatures dans un signal bruité. D’une façon plus générale, elles sont le résultat d’interférences d’ordre supérieur et sont, dans certains cas, directement reliées à la cohérence « classique » des champs optiques.
6
Osbild, D., M. Babut, and P. Vasseur. "Les biocapteurs appliqués au contrôle des eaux: Revue - État de l'art." Revue des sciences de l'eau 8, no. 4 (April 12, 2005): 505–38. http://dx.doi.org/10.7202/705236ar.
Full textAbstract:
Cet article présente l'ensemble des biocapteurs en cours d'étude et proposés pour le contrôle en continu, automatisé et in situ de la qualité des eaux. Le principe des systèmes, étudiés jusqu'ici majoritairement en laboratoire et sur pilote, sera donné avec leurs performances au plan sensibilité et spécificité de détection des polluants hydriques. Ces performances conditionnent leur domaine d'application : les systèmes très sensibles étant affectés au contrôle des eaux d'alimentation et des eaux souterraines, les moins sensibles au contrôle des effluents très contaminés. Les biocapteurs peuvent se caractériser par deux de leurs composantes principales : - le réactif biologique ou biocatalyseur, sensible au(x) polluant(s); - le détecteur appelé transducteur, qui traduit la réponse biologique du biocatalyseur en un signal électrique. Le transducteur peut être de type optique, électrochimique, ampérométrique principalement, ou piézoélectrique. Trois grands types de biocapteurs peuvent être distingués selon la nature du biocatalyseur : - les bioréacteurs, basés sur l'étude des réponses comportementales des vertébrés (poissons) et d'autres organismes aquatiques (microcrustacés, bivalves): - les biosondes cellulaires reposant sur l'étude des fonctions métaboliques telles que la respiration, la bioluminescence, la photosynthèse de microorganismes immobilisés (bactéries, microalgues, levures) ou libres (boues activées) dans le milieu analysé: - les biocapteurs "d'affinité" basés sur l'utilisation d'enzymes ou d'anticorps, chargés de détecter respectivement les substrats et inhibiteurs enzymatiques spécifiques, ou les substances antigéniques vis à vis desquelles les anticorps ont été développés. Ces systèmes sont, par principe, les plus spécifiques mais aussi les plus sensibles. Ils ne couvrent, cependant, qu'une gamme encore très limitée de micropolluants hydriques. Le degré d'autonomie d'un biocapteur, sa facilité d'utilisation et de maintenance et sa fiabilité, sont des éléments qui rentrent en ligne de compte dans les performances. Ces qualités devront être évaluées lors de la phase de validation in situ, essentielle et déterminante pour juger de l'intérêt du système en conditions de fonctionnement réel.
7
Lifferth, Austin L. "Glaucome primitif à angle ouvert précoce." Canadian Journal of Optometry 80, no. 4 (November 15, 2018): 33–40. http://dx.doi.org/10.15353/cjo.80.304.
Full textAbstract:
Le glaucome est la principale cause de cécité irréversible dans le monde et devrait toucher plus de 79,6 millions de personnes d’ici 2020, dont plus de 10 % seront atteintes de cécité bilatérale.1Cette neuropathie optique progressive multifactorielle provoque des lésions caractéristiques à la couche de fibres nerveuses rétiniennes qui finiront par entraîner des lacunes glaucomateuses du champ visuel s’ils ne sont pas traités. Malheureusement, ces lacunes du champ visuel sont difficiles à détecter pour le patient avant les stades plus avancés et, par conséquent, le glaucome précoce est habituellement asymptomatique.2Cet article présente un cas qui concorde avec les études des populations selon lesquelles jusqu’à la moitié des personnes atteintes de glaucome ne savent pas qu’elles ont contracté la maladie.3
8
Vergniault, Christophe, Edouard Buchoud, Joséphine Boisson-Gaboriau, and Amélie Hallier. "Application des méthodes géophysiques pour le diagnostic de l’aléa cavités sur des ouvrages de grands linéaires, en contexte ferroviaire et hydraulique." Revue Française de Géotechnique, no. 172 (2022): 3. http://dx.doi.org/10.1051/geotech/2022006.
Full textAbstract:
Cet article traduit la volonté de deux maîtres d’ouvrages (ayant une compétence interne d’ingénierie conseils en géophysique), que sont SNCF Réseau et EDF, de mettre en commun leurs retours d’expériences pour améliorer la gestion des risques liés à l’aléa cavités souterraines sur des ouvrages de grands linéaires, en contexte ferroviaire ou hydraulique. Cette coopération a permis de valider plusieurs méthodes de diagnostic, par reconnaissance et auscultation, afin de détecter des cavités souterraines et de suivre leur évolution : dans deux contextes géologiques distincts (craie et marnes à gypse), les méthodes sismiques actives et passives basées sur les ondes de surface ont confirmé leurs performances théoriques, aussi bien pour des reconnaissances que de la surveillance en continu : (1) dans un contexte de cavités anthropiques dans la craie et hors nappe, les exemples présentés valident l’intérêt de certaines méthodes industrielles de reconnaissance (DCOS®, ParSeis®) et laissent espérer une industrialisation prochaine de plusieurs autres (SI active et passive), (2) dans le contexte de dissolution de gypse, ces mêmes méthodes utilisant le signal généré par les circulations ferroviaires se sont avérées très pertinentes pour assurer une surveillance en continu, via un monitoring 4D, du sol support de la plateforme ferroviaire. Le résultat de ce développement permettra de s’inscrire dans une démarche de maintenance prédictive vis-à-vis du risque fontis ; dans le contexte de dissolution de gypse, la mesure de déformation par fibre optique en place dans un remblai a démontré sa pertinence pour capter l’amorce de remontée d’un fontis, avant même l’apparition d’indice en surface. Enfin, il faut noter que les méthodes de reconnaissance et d’auscultation, présentées dans les deux premiers cas d’étude, pourraient favorablement être réalisées en utilisant une fibre optique comme celle exploitée dans le troisième cas d’étude, mais il faudrait un interrogateur optique différent de type DAS. Ceci est une perspective à laquelle s’intéressent les deux maîtres d’ouvrages.
9
Vyas, Sumant, G. N. Purohit, P. K. Pareek, and M. S. Sahani. "Imagerie ultrasonographique pour le suivi du stade précoce de gestation chez le dromadaire (Camelus dromedarius)." Revue d’élevage et de médecine vétérinaire des pays tropicaux 55, no. 3 (March 1, 2002): 241. http://dx.doi.org/10.19182/remvt.9829.
Full textAbstract:
Six femelles dromadaires de race Bikaneri ont été saillies par des mâles reproducteurs lorsque des follicules de dimension égales ou supérieurs à 9 mm ont pu êtres observés par échographie. L’échographie en mode B et en temps réel a été utilisée pour détecter le très jeune embryon et assurer le suivi de son développement, de sa croissance et de ses caractéristiques anatomiques entre les 18e et 40e jours après la monte. La vésicule embryonnaire et l’embryon proprement dit à l’intérieur de la vésicule ont été visibles respectivement aux 18e et 23e jours après la monte. Les pulsations cardiaques de l’embryon lui-même ont pu être détectées au 30e jour. L’allantoïde et l’amnios ont été identifiés pour la première fois au 40e jour. La zone optique a également été identifiée pour la première fois au 40e jour après la monte. La méthode ultrasonographique peut permettre d’identifier l’état gravide ou non gravide des femelles dromadaires dès le 20e jour de gestation et les résultats obtenus par cette méthode sont connus dans l’instant même.
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Cerbelaud, Arnaud, Axelle Favro, Laure Roupioz, Gwendoline Blanchet, Xavier Briottet, Jean-Marc Delvit, and Pascal Breil. "Potentiel de l'imagerie optique satellitaire à haute résolution pour détecter les dommages engendrés par des épisodes pluvieux extrêmes." La Houille Blanche 106, no. 6 (December 1, 2020): 66–74. http://dx.doi.org/10.1051/lhb/2020059.
Full textDissertations / Theses on the topic "Détecteurs optiques"
1
Okassa, M'Foubat Anicet. "Détecteurs multi-utilisateurs pour télécommunications optiques." Valenciennes, 2008. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/9bcf18df-a028-4013-952a-db152dc31bdc.
Full textAbstract:
La fibre optique semble être le seul média capable de transporter des débits allant jusqu'au Gigabit par seconde et au-delà, vu sa grande bande passante. La technologie radio DECT-DPRS et l'Ultra-large bande (UWB) permettent de transporter des flux de données en mode paquets avec des débits élevés. L'utilisation d'une infrastructure optique pour relier les différents points d'accès (radio sur fibre) permettra des économies dans le déploiement des réseaux haut débit dans le monde de l'entreprise. Nous nous intéressons dans ce mémoire à l'accès multiple par code (CDMA). Le but de ce travail est de proposer une structure de récepteur multi-utilisateurs, basée sur une annulation en parallèle des interférences, améliorée en termes de performance et de complexité réduite. L'amélioration proposée consiste à introduire un coefficient de pondération des interférences et/ou un coefficient multiplicateur pour le signal de l'utilisateur détecté. Une étude théorique complète, abondée par des simulations est présentée et les imperfections des éléments du réseau optique sont prises en compte, sans oublier une comparaison avec les dispositifs classiques pré-existants. De plus, dans le but d'assurer une mutualisation des éléments intelligents de l'interface DPRS reliant le réseau optique, nous avons proposé un algorithme d'identification des modulations proposées dans le standard de l'ETSI afin d'assurer la gestion dynamique des ressources. Plusieurs solutions possibles sont présentées et nous proposons un détecteur de type de modulation original, dont nous fournissons une étude théorique et par simulation (optimisation des seuils, comparaisons avec les solutions alternatives)The optical fiber appears to be the only medium able to convey informations at rates exceeding 1Gb/s, owing to its large bandwidth. The DECT-GPRS and UWB radio technologies allow to transmit data streams in packet mode at high rates. Using an optical infrastructure to link the different access points (radio on fiber) leads to cost reductions in the high data rate networks deployment in the office environment. Our concern, in this thesis report, is with code division multiple access (CDMA). The aim of our work is to design a, performance enhanced and reduced complexity, multi-user receiver structure, based on the parallel cancellation of interferences, our solution is to introduce an interference weighting factor and/or an amplification factor for the detected user signal. A complete theoretical study, supported by simulations, is presented and the optical elements imperfections are taken into account, without omitting a comparison with classical pre-existing systems. Moreover, in order to ascertain the sharing of intelligent components of the DPRS interface to the optical network and dynamic resource supervision, an algorithm is presented for identification of the modulation types authorized by the ETSI standard, several possible solutions are depicted and a novel modulation detector is described, theoretically analyzed, optimized using simulations (thresholds, comparison with alternative solutions)
2
Chipaux, Rémi. "Scintillateurs et autres détecteurs optiques de particules." Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00573492.
Full textAbstract:
Parmi les techniques de détection de rayonnement, les détecteurs optiques occupent une place importante et apportent des réponses aux exigences des expériences de physique et d'astrophysique. Je traiterai plus particulièrement dans mon exposé des techniques de détection basées sur l'émission Čerenkov ou la scintillation dans les matériaux inorganiques transparents, en les illustrant par les recherches, développements et réalisations. Les aspects de science des matériaux, d'optique, en particulier les problèmes causés par les radiations, les techniques expérimentales utilisées, les développements réalisés en matière de simulation numérique et de modélisation, et bien entendu les expériences de physique en cours ou projetées seront abordés. Je terminerai par quelques perspectives d'utilisation des cristaux scintillants dans les calorimètres hadroniques du futur.
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Gaschet, Christophe. "Détecteurs courbes et déformables : applications multidisciplinaires." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0601/document.
Full textAbstract:
Depuis plusieurs années, les détecteurs courbes ont été proposés comme étant une nouvelle approche pour améliorer les performances des caméras. En courbant les détecteurs, une des aberrations optiques, la courbure de champ, peut en effet être annulée, ce qui permet d’avoir une meilleure résolution ou d’utiliser moins de lentilles pour une même qualité d’image.Ce travail de thèse propose d’étudier cette approche, en essayant de prendre en compte les aspects mécaniques, optiques et technologiques du système final. Tout d’abord, le lien entre la scène et la courbure des capteurs est théorisé. Ainsi, la position et la forme de l’objet par rapport au système optique influent sur la valeur de courbure du capteur optimale. Une forte compacité est permise pour les systèmes optiques possédant cette courbure. Ces études théoriques permettent de créer une nouvelle méthodologie de conception optique. Celle-ci débute par la détermination des limites mécaniques du capteur, pouvant casser lorsque la courbure est élevée. Intégrant ces limites et les changements théoriques observés, une architecture optique est choisie, donnant de hautes performances en compacité, résolution et champ de vue. De nouvelles tolérances sont établies pour la courbure. Ce système est ensuite fabriqué pour être caractérisé. La forme des montre un léger écart à la sphère. La courbure n’a pas d’impact significatif sur les performances électro-optiques des détecteurs. La qualité de l’image caractérisée est perturbée par des tilts ou décentrements probables. Enfin une caractérisation utilisant un capteur plan et l’optique imageant sur une surface courbe permet d’obtenir des informations sur la courbure idéaleIn the past few years, curved sensors have been proposed to enhance optical systems. The curvature of these sensors improves off-axis aberrations, such as field curvature, which provides a better resolution and less complex optical systems.This work studies deformable and curved sensors development in a multidisciplinary approach. Firstly, scene and curved sensors are theoretically linked. The form and the position of the object change the curvature of the best image plane, leading to new relations adapted to optical systems with deformable sensors. Gains in compactness are also demonstrated. These investigations merge into a new methodology adapted to optical systems based on curved sensors that has been developed. The first step is to determine mechanical limits of the sensor such as maximum bending without breakage. Based on these limits, a new compact architecture is developed, providing high resolution and good field of view. New tolerances are determined to manufacture a system with its opto-mechanical mount. Finally, the entire imaging system is characterized. The form of the curved sensor is analyzed, showing few deviations from the ideal sphere. Electro-optical characterizations are realized and the image quality is determined according to the object distance, showing the effects of the deformable curvature. The ideal curved focal plane is also determined by combining a flat sensor to the manufactured optical system
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Giard, Edouard. "Caractérisation et orientation de la filière des détecteurs infrarouge à superréseau InAs/GaSb." Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC268.
Full textAbstract:
Cette thèse, effectuée au sein de l'équipe DOTA de l'ONERA Palaiseau, porte sur l'étude et la caractérisation électro-optique de détecteurs infrarouge à superréseau (SR) InAs/GaSb. L'objectif était d'améliorer la compréhension du fonctionnement de ce photodétecteur haute performance refroidi et de statuer sur sa capacité à fonctionner à haute température (T > 120K) dans le domaine spectral MWIR (3 - 5pm). En collaboration étroite avec l'IES de l'Université de Montpellier, nous avons étudié une structure InAs-rich (présentant plus d'InAs que de GaSb dans la période du superréseau) dont les courants d'obscurité sont plus faibles que les structures classiques. Après avoir mis en place et amélioré différents bancs de test de caractérisations optiques (mesure de durée de vie par photoluminescence résolue en temps), électrique (caractéristiques courant-tension et mesure de bruit) et électro-optique (réponses spectrales calibrées), j'ai montré que les rendements quantiques de la structure InAs-rich étaient pénalisés par une longueur de diffusion des trous très faible, estimée à 80nm à 77K. J'ai proposé deux solutions pour améliorer le rendement quantique : la première, testée grâce à la première matrice InAs-rich MWIR, consiste à changer de côté l'éclairement : le rendement moyen est alors de 42% à 77K ; la deuxième est de changer de porteurs minoritaires, en dopant la structure un rendement maximal de 60% a été mesuré, pour des températures de fonctionnement de 77K à 130K. Une température BLIP de 110K a également été déterminée. Tous les résultats obtenus ont permis de donner un avis d'expert sur le fonctionnement haute température des photodétecteurs à SR MWIRThis work, realized at ONERA (DOTA), focuses on the study and the electro-optical characterization of type II InAs/GaSb superlattice (T2SL) infrared photodetectors. The aim of this work was to improve the knowledge of this high performance infrared cooled photodetector and to focus on its potential to address the high operating temperature (HOT) (T > 120K) MWIR applications. With the Institut d'Electronique et des Systèmes, we studied a InAs-rich structure, with more InAs than GaSb in the superlattice period, which exhibits a lower dark current than conventional symmetric structures. I first realized or adapted different test benches to determine the other parameters needed to characterize the detector : current-voltage characteristics, noise, calibrated spectral response and minority carrier lifetime measurements. I demonstrated that the InAs-rich structure has a quantum efficiency (QE) penalized by a very short holes diffusion length. I estimated the value equal to 80nm at 77K. Two solutions have been proposed : the first tested thanks to the first InAs-rich MWIR FPA, is to change the side of the illumination : the average QE is 42% at 77K ; the second is to switch minority carriers type, by doping the structure : a maximum QE of 60% was measured at operating temperatures varying from 77K to 130K and at zero bias voltage. A BLIP temperature of 110K was determined. Ail these results allow us to assess the ability of T2SL to address HOT MWIR applications
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Conforti, Di Lorenzo Selma. "Développement et caractérisation d’un ASIC de lecture de macro-cellule de photo-détecteurs de grande dimension." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112142.
Full textAbstract:
PMm² est un projet financé pour 3 ans (2007-2010) par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) dont le titre exact est “Electronique innovante pour photo-détecteurs distribués en physique des particules et astroparticule”. Le projet PMm² propose de segmenter les grandes surfaces de photo-détection en “macro modules” de 16 PMTs de 12’’ (2x2 m²), connectés à une électronique innovante autonome qui fonctionne en déclenchement automatique et est installé proche des PMTs. Ce développement est rendu possible par les progrès de la microélectronique qui permettent d'intégrer la lecture et le traitement des signaux de tous ces photomultiplicateurs à l’intérieur d’un même circuit intégré (ASIC) baptisé PARISROC (Photomultiplier ARray Integrated in SiGe Read Out Chip) et seules les données numérisées sont ensuite expédiées par réseau vers le système de stockage des données en surface. Le circuit PARISROC, réalisé en technologie AMS SiGe 0. 35 μm, contient 16 voies totalement indépendantes correspondant aux 16 PMTs de chaque module. Chacune de ces voies permet la lecture de la charge du signal reçu ainsi que du temps associé. Le premier prototype du circuit PARISROC a une surface totale de 19 mm2. Il a été envoyé en fabrication en juin 2008 chez Austrian Micro-System (AMS) par l’intermédiaire du centre de multi-projet CMP (à Grenoble), puis livré au laboratoire en décembre 2008. Les mesures effectuées sur l’ASIC ont conduit à la réalisation d’un second prototype. Des améliorations notables ont été apportées, en termes de bruit, de dynamique, de vitesse de lecture du chip (passage des horloges de 10 MHz à 40 MHz), de mesure de temps (améliorations de la TDC), de mesure de charge (améliorations du “shaper” lent). Envoyé en fabrication en novembre 2009 et reçu au laboratoire en février 2010, ce nouveau prototype PARISROC 2 a été testé en laboratoire et l’analyse a montré un comportement général correct et la réalisation des modifications apportéesPMm² is a project founded for three years by the French National Agency for Research (ANR) with the complete title: “Innovative electronics for photo-detectors array used in high energy physics and astroparticles”. The project proposes to segment the large surface of photo-detection in macro pixel consisting of an array of 16 PMTs of 12-inches (2*2 m²), connected to an autonomous front-end electronics which works in a triggerless data acquisition mode placed near the array. This is possible thanks to the microelectronics progress that allows to integrate the read out and the signal processing, of all the photomultipliers, in the same circuit (ASIC) named PARISROC (Photomultiplier ARray Integrated in SiGe Read Out Chip). The ASIC must send out only the digital data by network to the surface central data storage. The PARISROC Chip, made in AMS 0. 35 µm technology, integrates 16 independent channels for each PMTs of the array, providing charge and time measurements. The first prototype of PARISROC chip has a total surface of 19 mm². It has been sent for fabrication in June 2008 to AMS foundry (AustriaMicroSystems) through the CMP (Multi Project Center) and received in December 2008. The ASIC measurements have led to the realization of a second prototype. Important measurements were brought in terms of noise, dynamic range, read out frequency (from 10 MHz to 40 MHz), time measurements (TDC improvements) and charge measurements (Slow shaper improvements). Sent for fabrication in November 2009 and received in February 2010, this new prototype PARISROC 2 has been tested and the characterisation has shown a good overall behavior and the verification of the improvements
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Guyard, Romain. "Capteur à fibre optique pour la mesure de déformation au sein des matériaux." Nantes, 2015. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=6e451d89-fed7-4980-a018-fbdae1b0090c.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est la conception d'un nouveaucapteur à fibre optique pour la mesure enfouie dedéformation. Les capteurs de déformation à réseaux deBragg fibrés sont généralement collés à la surface de lastructure sondée. Leur utilisation comme capteur enfouipeut s'avérer inappropriée. En effet, dans ces conditions,un couplage mécanique entre le capteur et sonenvironnement modifie la déformation transverse de la fibrequi devient alors une inconnue. Dès lors, la seule mesuredu décalage de la longueur d'onde de Bragg ne suffit paspour remonter aux déformations axiales et transverses. Pour décorréler ces déformations nous proposons unearchitecture de capteur basée sur la superposition dansune fibre optique d'un réseau de Bragg (FBG) et d'unréseau longue période (LPG). Le travail de thèse a été detrouver l'architecture optimale, possédant une réponse auxdéformations linéaire et une résolution de mesureéquivalente à celle des capteurs FBG standards. Lors de laconception du capteur, des résultats classiques sur les LPGont été revisités. Des propriétés optiques inédites desmodes de gaine ont été mises en évidence. Nous avonsmontré que la forme de ces modes évolue fortement avecle rayon de gaine et qu'il existe des rayons de gainecritiques pour lesquels des modes de gaine possèdent lemême profil d'intensité. Nous avons également réalisé une étude statistique surles sensibilités des LPG aux déformations afin de dégagerdes règles générales sur l'utilisation des LPG commecapteur. Nous notons que les sensibilités croisées sontnégligeables et que les sensibilités dépendentprincipalement du pas du réseau et du rayon de gaine. L'enfouissement du capteur pouvant induire descourbures, l'influence de la courbure sur la réponse desréseaux a été étudiée en couplant des simulations paréléments finis et des méthodes semi-analytiques. Il a étédémontré que la sensibilité des FBG à la courbure est dueaux variations opposées de l'indice effectif et du coefficientde couplage des modes couplés et que l'indice effectifmoyen du réseau jouait un rôle clé dans l'amplitude et lesigne de cette sensibilité. Un mécanisme similaire a été misen évidence pour les LPGThe aim of this thesis is the design of a new fiber optic sensor for the strain measurement inside materials. Fiber Bragg grating strain sensors are usually glued on the surface of the monitored structure. Their use like embedded strain sensor may be unadapted. Indeed, in these circumstances, a mechanical coupling between the sensor and the host material changes the transverse strain of the fiber. The transverse strain becomes unknown. Consequently, the only measurement of the Bragg wavelength shift is not enough to estimate both axial and transverse strains. In order to decorrelate these strains, we propose a sensor architecture based on the juxtaposition of a Bragg grating (FBG) and of a long period grating (LPG). The thesis work consist in finding the optimal architecture so that the sensor response to strain is linear and the measurement resolution is identical to the resolution of usual fiber optic sensors. During the sensor design, some usual results on LPG have been studied again. Some original optical properties of cladding modes have been revealed. It has been shown that the shape of these modes changes significantly with the cladding radius of the fiber and that there are critical cladding radii for which some modes have the same transverse intensity distribution. A statistical study has been carried out on the strain sensitivities of LPG. General behaviors of LPG strain sensors have been highlighted. Especially, the crosssensitivities can be neglected and the sensitivities are mainly influenced by the period of grating and the cladding radius of the fiber. When the sensor is embedded inside the material, it may be bent. The bending effects on the gratings responses have been studied using the finite element as well as the semi analytical methods. It has been shown that the bending sensitivity of FBG depends on a balance mechanism between the effective refractive index change and the coupling coefficient change of the coupled modes and that the average index variation of the grating plays a key role in the amplitude and the sign of this sensitivity. A similar mechanism has been highlighted for LPG
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Tareb, Malica. "Systèmes de lecture et d'acquisition de données pour un détecteur photomultiplicateur sensible à la position, associée [i. E. Associé] à des fibres scintillantes." Chambéry, 1994. http://www.theses.fr/1994CHAMS014.
Full textAbstract:
Le projet de Recherche et Développement R&D 17 au CERN, dans lequel se situe cette thèse, étudie la possibilité d'utiliser un photomultiplicateur sensible à la position (PSPM) associé à des fibres scintillantes pour définir un déclenchement de premier niveau pour le LHC. Une simulation d'événements physiques avec ISAJET a permis d'étudier ses performances pour effectuer une sélection des «bons» événements dans les conditions très sévères imposées par le LHC. Ce détecteur a de la diaphonie entre les anodes et doit donc être associé à des systèmes de lecture pour retrouver le centre de gravité de la charge laissée par la particule. Deux méthodes de reconstruction de la position ont été étudiées et simulées avec un langage de spécification VHDL afin de les comparer: une première basée sur des lignes à retard (RTD) et une autre qui utilise des systèmes de neurones. La méthode RTD a abouti à la construction d'une carte NIM qui nous a permis de définir ces limites pour notre application. Un système d'acquisition de données a été conçu dans le langage C++ pour tester des hodoscopes de fibres. C'est un système temps réel grâce à l'utilisation de la librairie tâche du C++ qui permet de gérer plusieurs tâches. Une interface utilisateur graphique sous MOTIF a été développée pour permettre d'utiliser ce système de façon conviviale. Ce système nous a permis d'étudier la résolution spatiale de notre détecteur, les multiplicités, l'effet du champ magnétique. . .
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Bevenot, Xavier. "Etude de la faisibilité et réalisation d'un capteur d'hydrogène à fibres optiques pour des applications aérospatiales." Saint-Etienne, 1998. http://www.theses.fr/1998STET4006.
Full textAbstract:
Pour des raisons de sécurité liées aux propriétés détonantes de l'hydrogène dans l'air, la détection de fuites d'hydrogène gazeux est primordiale dans les lanceurs spatiaux propulsés par un moteur fonctionnant à l'oxygène et l'hydrogène liquide. Afin de compléter ses équipements de détection, la société européenne de propulsion cherche à développer un détecteur de fuite d'hydrogène à fibre optique. La fibre optique est préconisée pour cette application car elle offre de nombreux avantages en ce qui concerne sa facilité d'utilisation et sa sécurité de fonctionnement. La conception de ce détecteur doit satisfaire les contraintes d'utilisation (capteur d'extrémité, faible masse, faible encombrement, faible consommation énergétique), mais également les contraintes métrologiques de fonctionnement (détection de 1% à 100% d'hydrogène dans l'azote dans une gamme de températures comprises entre 196°C et 23°C). Nous avons réalisé deux dispositifs à fibre optique. La fibre optique et la membrane transductrice utilisées pour ces deux dispositifs sont identiques : il s'agit d'une part d'une fibre multimodale à saut d'indice et à gros diamètre de coeur et d'autre part du palladium. Le premier dispositif est basé sur l'excitation d'une onde plasmon à la surface du palladium déposé sur la surface latérale du coeur de la fibre (capteur reparti le long de la fibre). Le second dispositif est basé sur la variation de la réflectivité d'un micro-miroir de palladium déposé en bout de fibre (capteur d'extrémité). Les performances du dispositif à plasmon de surface satisfont les spécifications métrologiques du cahier des charges pour un fonctionnement à 23°C, mais la conception de ce dispositif est peu adaptée aux contraintes d'utilisation. Bien que la réponse du dispositif à micro-miroir soit plus faible, sa conception est cependant plus adaptée au cahier des charges et permet d'utiliser plus facilement une diode laser de puissance pour obtenir des performances intéressantes à 196°C
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Bonvalot, Cyrille. "Contribution à la compréhension du courant d'obscurité dans les détecteurs infrarouges matriciels à base de matériaux III-V." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPAST016.
Full textAbstract:
Lynred est l’un des principaux acteurs mondiaux sur le marché des détecteurs infrarouge refroidis haute performance, historiquement basés sur des matériaux II-VI (HgCdTe), et plus récemment sur des matériaux III-V (QWIP, InSb, InGaAs). Les détecteurs InSb et InGaAs sont constitués de diodes organisées en matrices pour obtenir un imageur bidimensionnel. L’étude présentée dans ce manuscrit porte sur la compréhension du courant d’obscurité de ces diodes. La problématique est abordée en trois étapes : une étude du profil de la jonction, une analyse des phénomènes générant du courant d’obscurité dans le matériau massif, et la mise en évidence du rôle des interfaces. Le profil de la jonction est établi à partir de mesures SIMS fines. Les épaisseurs de la couche absorbante InGaAs et des zones de charge d'espace sont estimées par des mesures de capacité. En raison du caractère non abrupt des jonctions, les mesures de capacité ne permettent pas une détermination quantitative du dopage. Le courant de diffusion, non négligeable pour la diode InGaAs, est fortement contraint par la double hétérojonction. Il faut traiter séparément les mécanismes de diffusion verticale et latérale. La configuration matricielle vient ajouter une contrainte supplémentaire sur ce courant. Le courant de génération est à l’image des avancées technologiques actuelles, des matériaux de très bonne qualité et des diodes de faible taille. Le matériau massif contribue en proportion négligeable au courant d’obscurité en comparaison de la contribution des états d’interfaces, présents aux interfaces InSb/SiO ou InGaAs/InP. La maîtrise des étapes, de passivation pour l’InSb, et d’épitaxie pour l’InGaAs, sont les points critiques de ces technologies. Cette thèse a permis d’identifier les différents mécanismes responsables du courant d’obscurité des diodes InSb et InGaAs. Il est ainsi possible de pointer les étapes de fabrication critiques et de proposer des optimisations de design. Les moyens de caractérisation développés pour ces études pourront être utilisés sur la ligne de production. Ils permettront de contrôler la stabilité des procédés de fabrication, en particulier le dopage de la couche InGaAs et son épaisseur. Ces méthodes ont l'avantage d'être simples à mettre en œuvre, relativement peu coûteuses et surtout non destructivesLynred is one of the major actors in the high quality cooled infrared detectors market, originally based on II-VI materials (HgCdTe), and more recently on III-V materials (QWIP, InSb, InGaAs). The InSb and InGaAs detectors are composed of photodiode organized in an array, in order to get a two dimension imager. The study reported here aim to enhance our comprehension of the dark current of these photodiodes. The subject is addressed in three steps: a study of the junction profile, an analyze of the phenomenon responsible for the dark current generated in the material’s bulk, and the highlighting of the interfaces role. The junction profile is established from sensibility optimized SIMS measurement. The thicknesses of the absorbing InGaAs layer, and of the space charge region, are obtained from capacity measurement. Because of the non-abrupt junction, the determination of the doping concentration can’t be achieved form the capacity. Diffusion current, which have to be taken into account for the InGaAs diode, is highly dependent upon the double heterojunction. Therefore, vertical and radial diffusion mechanisms have to be considered separately. Additionally, array configuration brings another constraint. Generation current is the witness of the actual technologies progresses, high quality materials with low default concentration and small sized diodes. Bulk material contribution is mostly negligible in comparison of the surface states one, localized at the InSb/SiO or the InGaAs/InP interfaces. Hence, the passivation process, or the epitaxy, is the critical point of those technologies. This thesis made it possible to identify the mechanisms responsible for the dark current of the InSb and InGaAs diodes, allowing us to point out the critical fabrication processes and to propose optimization of design. Characterization means developed during those three years might be used in the production line. It will allow monitoring the stability of the fabrication processes, especially the doping and thickness of the InGaAs absorbing layer. Those methods have the advantages of being simple to use, relatively cheap and above all non-destructives
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Bichler, Anthony. "Modélisation et simulation de la propagation optique dans une fibre optique multimode précontrainte : conception de capteurs à fibre optique à modulation d’intensité dédiés à la mesure de températures et d’étirements." Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/BICHLER_Anthony_2011.pdf.
Full textAbstract:
Ce mémoire présente la modélisation, la simulation et la conception d’un nouveau capteur de température et d’étirement à fibre optique à modulation d’intensité dont l’élément sensible constituant le transducteur, est composé d’une fibre optique multimode à saut d’indice pincée entre deux mâchoires micro-structurées. L’effet du pincement produit des perturbations locales périodiques de la géométrie et de l’indice optique des éléments constitutifs de la fibre (cœur et gaine). Pour modéliser les couplages radiatifs dus à la courte période de perturbation, nous avons choisi d’utiliser un modèle électromagnétique du couplage de modes développé initialement par Dietrich Marcuse. Cette simulation nous a permis de déterminer la sensibilité du transducteur en fonction de ses caractéristiques propres. A partir de ces résultats, nous avons choisi les paramètres pour dimensionner le capteur en fonction de l’application visée. Les premiers prototypes des mâchoires des transducteurs ont été microstructurés en créneaux de 20 microns de profondeur et de période comprise entre 50 microns et 100 microns gravés dans du métal par usinage au laser femto-seconde. Après évaluation, nous avons proposé et contribué à développer un procédé de fabrication en grande série des mâchoires par injection plastique très performant. Les tests des premiers démonstrateurs de capteur ont permis de valider les modèles de calcul et révélés une réponse expérimentale linéaire en fonction du mesurande. Nous présentons les méthodes d’étalonnage statique et dynamique que nous avons proposées pour établir les spécifications métrologiques du capteurThis manuscript presents the modeling, simulation and design of a new kind of light modulation optical fiber sensor for temperature and strain measurement. The transducer consists of a multimode fiber step index clamped between two micro-structured jaws. The clamping effect generates local periodical perturbations of both the geometry and the fiber refraction indexes (core and optical cladding). In order to compute the radiative coupling occurring when the waveguide is perturbated by a mechanical deformation of short period, we have chosen to use an electromagnetic model of modes coupling initially developed by Dietrich Marcuse. The simulation allowed us to determine the transducer sensitivity according to its specific characteristics. From these results we have chosen the parameters useful to design the sensor versus the aimed application. The first jaws prototypes of transducers have been microstructured in rectangular pattern etched in metal by femto-second laser micromachining. The elementary pattern size was of 20 micrometers of depth and the pattern layout period was ranging from 50 micrometers to 100 micrometers. After evaluation, we proposed to develop a large scale fabrication process of the jaws using plastic injection which was very efficient. The experimental tests of the first sensor prototypes allowed the validation of the computing models and showed a linear response of the sensor versus the measured physical parameter. We present the static and dynamic calibration methods that we have implemented to establish the metrological specifications of the sensor
Books on the topic "Détecteurs optiques"
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Desvignes, François. Détection et détecteurs de rayonnements optiques. Paris: Masson, 1987.
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P, De Paula Ramon, Society of Photo-optical Instrumentation Engineers., and Automated Imaging Association, eds. Fiber optic and laser sensors XI: 7-8 September 1993, Boston, Massachusetts. Bellingham, Wash., USA: SPIE, 1994.
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Course of the International School of Quantum Electronics on Optical Sensors and Microsystems: New Concepts, Materials, Technologies (1997 Erice, Italy). Optical sensors and microsystems: New concepts, materials, technologies. New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2000.
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Farhad, Ansari, ed. Applications of fiber optic sensors in engineering mechanics: A collection of state-of-the-art papers in the application of fiber optic technologies to civil structures. New York, N.Y: American Society of Civil Engineers, 1993.
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V, Ramamurthy, and Schanze Kirk S, eds. Optical sensors and switches. New York: Marcel Dekker, 2001.
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Wolfgang, Osten, ed. Optical inspection of microsystems. Boca Raton, FL: Taylor & Francis, 2006.
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Bahram, Javidi, ed. Image recognition and classification: Algorithms, systems, and applications. New York: Marcel Dekker, 2002.
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Perrone, Guido (Professor of Electronics and Telecommunications), author, ed. Fiber-optic sensors for biomedical applications. Boston, MA: Artech House, 2018.
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S, Ligler Frances, and Taitt Chris A. Rowe, eds. Optical biosensors: Present and future. Amsterdam: Elsevier, 2002.
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DUCROS, Nicolas. "Une introduction à l’imagerie computationnelle monodétecteur." In Imageries optiques non conventionnelles pour la biologie, 247–74. ISTE Group, 2023. http://dx.doi.org/10.51926/iste.9132.ch8.
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L’imagerie computationnelle monodétecteur permet d’acquérir une image au moyen d’un détecteur ponctuel, ce qui en fait une méthode de choix pour l’imagerie spectrale dans le visible ou l’infrarouge. Ce chapitre donne un aperçu de l’évolution de cette approche au cours des dernières décennies, notamment en ce qui concerne les algorithmes de reconstruction.