TiO
2
/SiO
2
. En
effet, l'épaisseur
des couches est
d'autant plus
faible que la
concentration des
solutions l'est
également. Ainsi,
pour les plus
faibles
concentrations
étudiées (TiO
2
0,25 mol.l
-1
/SiO
2
0,5 mol.l
-1
), on se
rapproche des
conditions
recherchées pour la fabrication d'une fibre à coeur creux dans l'UV. Des résultats similaires
sont obtenus avec un réseau ZrO
2
/SiO
2
: la plus basse longueur d'onde pour laquelle le
maximum de réflexion a été obtenu est 250 nm. Une réflexion totale pourra être atteinte pour
les deux types de réseau en augmentant le nombre de couches déposées ; néanmoins, ce
dernier devra être plus élevé dans le cas ZrO
2
/SiO
2
que pour TiO
2
/SiO
2
car la différence
d'indice entre la zircone et la silice est plus faible qu'entre l'oxyde de titane et la silice. ZrO
2
a cependant l'avantage d'avoir un domaine de transparence dans l'UV plus étendu que TiO
2
.
Des clichés réalisés au microscope électronique à transmission (MET) après polissage d'une
section transverse des réseaux confirment une très bonne régularité des couches (Fig 3). Ces
résultats sont également corroborés par la simulation des spectres de réflectivité. Ces
simulations s'appuient sur une description matricielle de la réflexion aux différentes interfaces
et prennent en compte la variation d'indice avec la longueur d'onde, les gradients de densité
dans l'épaisseur du multicouche ainsi que les gradients de rugosité interfaciale.
Les premiers essais de fabrication de multicouches en géométrie circulaire, c'est-à-dire sur la
paroi interne d'un capillaire de 125 µm de rayon ont été menés. La figure 4 présente un cliché
réalisé au MEB d'une section transverse du réseau ZrO
2
/SiO
2
composé de 7 couches. Les
couches sont relativement irrégulières car la vitesse de formation des couches n'était pas
constante ; néanmoins, les épaisseurs des 6 couches de ZrO
2
et SiO
2
les plus proches du coeur
d'air sont respectivement comprises entre 30 et 40 nm et 70 et 80 nm, dimensions requises
pour obtenir un guidage par bande interdite photonique à
= 330 nm.
1
Cregan et al " Single-mode photonic bandgap guidance of light in air ", Science, 285, 1537-1539,1999
2
Marcou J et al "Design of weakly guiding Bragg fibres for chromatic dispersion shifting toward short
wavelengths", Journal of Optics A, 13, 5144-5153, 2001
3
Rabaste et al "Sol-gel fabrication of thick multilayers applied to Bragg reflectors and microcavities", Thin
Solid Films, 416, 242-247, 2002
Fig 2 : évolution de la réflectivité pour un réseau TiO
2
/SiO
2
en
fonction de la concentration des sols
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
200
400
600
800
1000
longueur d'onde (nm )
pourcentage de réflexion
SiO2 (0,5 mol/l) TiO2 (0,25
mol/l)
SiO2 (0,5 mol/l) TiO2 (0,5
mol/l)
SiO2 (1 mol/l) TiO2 (0,5
mol/l)
SiO2 (1 mol/l) TiO2 (1 mol/l)
Fig 4 : cliché MEB d'un réseau de 7 couches ZrO
2
/SiO
2
déposées sur la paroi interne d'un capillaire (R=125 µm)
400 nm
SiO
2
substrate
ZrO
2
SiO
2
200 nm
Fig 3 : cliché MET d'un réseau de 9 couches
ZrO
2
/SiO
2
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