Design et développement d'un capteur à fibre optique pour la détection d'hydrogène
Design and development of an optical fiber sensor for hydrogen detection
Capteur à fibres optiques
Hydrogène
Résonance de plasmon de Surface
Palladium
Optical fiber sensors
Hydrogen
Surface plasmon resonance
Palladium
621.36
681.25
Détecteurs à fibres optiques
Résonance plasmonique de surface
La détection de l'hydrogène est une priorité environnementale. De nombreux capteurs à hydrogène ont déjà été développés, mais aucun d’eux ne répond aux exigences de l'industrie. Les capteurs à fibres optiques, électriquement isolés, sont d’excellents candidats pour fonctionner dans des environnements explosifs. Notre objectif est de développer un capteur à fibres optiques intrinsèque par Résonance de Plasmon de Surface pour la détection d’hydrogène. Dans cette thèse, nous étudions deux designs de capteurs à hydrogène. Le premier, basé sur la modulation d'amplitude, se compose d'une couche mince de Pd déposé sur le cœur de la fibre multimode, après avoir enlevé la gaine optique. Dans le second, basé sur la modulation de longueur d'onde, nous remplaçons la couche de Pd par un empilement de couches (Au / SiO 2 / Pd). Dans cette thèse, nous démontrons que les capteurs plasmoniques peuvent être une solution pour développer des capteurs à hydrogène fiables et rapides. Enfin, nous étudions des alliages de Mg comme matériaux sensibles à l’hydrogène afin d’optimiser la plage de détection des capteurs à hydrogène.
Hydrogen detection is an environmental priority. Numerous hydrogen sensors have been developed, but none of them meet the industry requirements. Optical fiber sensors, electrically isolated, are excellent candidates for operating in explosive environments. Our goal is to develop an intrinsic optical fiber sensor based on Surface Plasmon Resonance. In this thesis, we study two optical fiber hydrogen sensors. The first sensor, based on amplitude modulation, consists of a thin Pd layer deposited on the multimode fiber core, after removing the optical cladding. The second design, based on wavelength modulation, consists of replacing the single Pd layer by a Au/ SiO2/ Pd multilayer stack. We demonstrate in this thesis that plasmonic sensors may be a solution to develop fast and reliable fiber hydrogen sensors. Finally, we study Mg alloys as hydrogen sensitive material in order to improve the detection range of hydrogen sensors.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
en
PDF
17310660
Université de Strasbourg
Strasbourg
2012-12-31
https://theses.hal.science/tel-00745729
application/pdf
153837808
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2012/Perrotton_Cedric_2012_ED269.pdf
http://www.theses.fr/2012STRAD006/abes
https://theses.hal.science/tel-00745729
https://theses.hal.science/tel-00745729
Perrotton
Cédric
1984-06-20
FR
164899669
40504624
https://theses.fr/2012STRAD006
2012STRAD006
https://doi.org/10.70675/8e75b273z0fddz4c9ezb170zc73d0b9fdf27
2012-01-13
Photonique et image
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Meyrueis
Patrick
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
070140405
Zappe
Hans
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
Dam
Bernard
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
Husson
Daniel
MADS_MEMBRE_DU_JURY_2
Javahiraly
Nicolas
MADS_MEMBRE_DU_JURY_3
Habraken
Serge
MADS_RAPPORTEUR_1
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
MA
156504863
Laboratoire des systèmes photoniques (Strasbourg)
MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1
EA3426
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ddc:620
Meyrueis
Patrick
Zappe
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Habraken
Serge
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Laboratoire des systèmes photoniques (Strasbourg)
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17310660