«« Poling Poling » thermique de » thermique de verres de silice verres de silice

MTH6301 MTH6301

Planification et analyse statistique Planification et analyse statistique

d’expériences d’expériences

« « Poling Poling » thermique de » thermique de verres de silice

verres de silice

par Martine Jalbert

Plan de l’exposé Plan de l’exposé

ââ IntroductionIntroduction

ââ Qu’est-Qu’est-ce que le «ce que le « PolingPoling »»??

â

â Schéma du montage expérimentalSchéma du montage expérimental

ââ Énumération des facteursÉnumération des facteurs

ââ Description de la réponse désiréeDescription de la réponse désirée

â

â Contraintes imposéesContraintes imposées

ââ Choix du DesignChoix du Design

ââ ConclusionConclusion

Introduction Introduction

cc La fibre optique est faite de silice (SiOLa fibre optique est faite de silice (SiO₂₂)) amorphe

amorphe ⇒⇒ absence de susceptibilitéabsence de susceptibilité éélectrique nonlectrique non--linlinééaire de 2aire de 2^ee ordre (ordre (χχ⁽²⁾⁽²⁾))

cc «« PolerPoler »» ⇒⇒ permet de crépermet de créer cetteer cette susceptibilit

susceptibilitéé

cc PourquoiPourquoi ?? SusceptibilitéSusceptibilité ⇒⇒ obtenir desobtenir des composants actifs dans les réseaux de composants actifs dans les réseaux de communication en fibres optiques

communication en fibres optiques

Qu’est

Qu’est - - ce que le « ce que le « Poling Poling » » ? ?

cc «« PolingPoling » thermique:» thermique:

-- Chauffer un échantillon à quelquesChauffer un échantillon à quelques centaines de

centaines de ^ooCC

-- Appliquer une tension de quelques kVAppliquer une tension de quelques kV -- Maintenir la tension et la températureMaintenir la tension et la température

pendant un certain temps pendant un certain temps

-- Couper le chauffage et laisser refroidirCouper le chauffage et laisser refroidir en gardant la tension

en gardant la tension

Schéma du montage

Schéma du montage

Les facteurs Les facteurs

cc Tension appliquée: 1kV à 5kVTension appliquée: 1kV à 5kV

cc Température de «Température de « PolingPoling »:»: 250250^oo àà ∼∼600600^ooCC

cc Temps de «Temps de « PolingPoling »: 10 à 30 minutes»: 10 à 30 minutes

cc Types d’échantillon de silice:Types d’échantillon de silice: Suprasil,Suprasil, InfrasilInfrasil

cc Épaisseur de l’échantillon: 500Épaisseur de l’échantillon: 500µµm, 1200m, 1200 µµmm

autres (type d

autres (type d’électrodes, dimension des’électrodes, dimension des éélectrodes, nettoyage, etc.)lectrodes, nettoyage, etc.)

La réponse La réponse

cc La susceptibilité non-La susceptibilité non-linéaire de 2linéaire de 2^ee ordreordre χχ⁽²⁾⁽²⁾ ON VEUT LA MAXIMISER!!

ON VEUT LA MAXIMISER!!

cc ne s’obtient pas directementne s’obtient pas directement ⇒⇒ caract

caractéérisation par la mrisation par la mééthode des frangesthode des franges de Maker

de Maker ⇒⇒ calculs mathcalculs mathéématiquesmatiques

Contraintes imposées Contraintes imposées

c

c Temps pour effectuer un «Temps pour effectuer un « PolingPoling »»

(préparation, installation de l’échantillon, (préparation, installation de l’échantillon,

«« PolingPoling »): 1 à 2 journées/échantillon»): 1 à 2 journées/échantillon

cc Temps pour caractériser et déterminer laTemps pour caractériser et déterminer la valeur de la susceptibilité

valeur de la susceptibilité χχ⁽²⁾⁽²⁾:: 1 heure/

1 heure/ééchantillonchantillon «« polpoléé »»

cc Prix d’unPrix d’un échantillon: 50 $ USéchantillon: 50 $ US

Choix du Design Choix du Design

cc 5 facteurs, 1 réponse5 facteurs, 1 réponse

cc Design à 3 modalitésDesign à 3 modalités ⇒⇒ factorielfactoriel fractionnaire de 81 traitements fractionnaire de 81 traitements

cc Design hybride (2 et 3 modalités)Design hybride (2 et 3 modalités) ⇒⇒ 3636 àà 8181 traitements

traitements Contraintes

Contraintes ⇒⇒ TROP de temps et dTROP de temps et d’’ARGENTARGENT

cc Il faut unIl faut un designdesign àà 2 modalité2 modalités!s!

Choix du Design (suite) Choix du Design (suite)

•Si 8 traitements:

⇒⇒ rérésolution IIIsolution III ⇒⇒ pas assezpas assez

•Donc,•Donc, 16 traitements16 traitements

⇒⇒RéRésolution Vsolution V ⇒⇒doublesdoubles confondues avec triples OK confondues avec triples OK

Choix du Design (suite) Choix du Design (suite)

•Tension: -1 = 1kV +1 = 5kV

•Température:

-1 = 280^oC +1 = 400^oC

•Temps: -1 = 15 min.

+1 = 30 min.

•Type Échantillon:

-1 = Suprasil +1 = Infrasil

•Épaisseur Échantillon:

-1 = 500µ +1 = 1200µ

cc ContraintesContraintes ⇒⇒ n=2n=2 (limite budget

(limite budget àà 1600$ US pour1600$ US pour échantillons)échantillons)

cc PréPrécautions sur les conditions des mesurescautions sur les conditions des mesures (position analys

(position analyséée sur le sur l’échantillon,’échantillon, é

étalonnage, etc.)talonnage, etc.)

cc ConsidConsidérer dérer d’autres facteurs’autres facteurs ⇒⇒ $$$$$$$$$$

(trè(très difficiles difficile àà quantifierquantifier…)…)

Choix du Design (suite)

Choix du Design (suite)

Conclusion Conclusion

cc Montage expMontage expéérimentalrimental ⇒⇒ $$$$$$

cc Design choisiDesign choisi àà 2 modalit2 modalitééss ⇒⇒ bon dbon déépartpart pour compr

pour compréhension du processuséhension du processus

cc Théorie pas encore bien établieThéorie pas encore bien établie ⇒⇒ encoreencore énorménorméément dment d’inconnues’inconnues ⇒⇒ ne pasne pas

inutilement augmenter le nombre de inutilement augmenter le nombre de réréppéétitiontition

Questions ???

Questions ???