Capteur à fibre optique basé sur le principe de résonance de plasmons de surface : optimisation pour la détection d'espèces chimiques - Balaa Karla ([s.n.], 2007)
Ce travail de thèse s inscrit dans la recherche et le développement de capteurs chimiques. Il est motivé par un besoin toujours croissant d outils de détection dans des domaines aussi variés que la santé, la sécurité et l environnement. Nous présentons l étude de capteurs fondés sur le principe de résonance plasmons de surface - SPR. L intérêt de ce type de capteurs est principalement lié à leur grande sensibilité, leur réponse rapide en temps réel et leur grande précision sans l utilisation de marqueurs. L originalité de notre approche est l utilisation de fibres optiques. Celles-ci offrent de nouveaux attraits tels la simplification de l instrumentation et sa miniaturisation. Dans une première partie, nous présentons une revue théorique sur les plasmons de surface à l interface métal diélectrique. Nous présentons ensuite une étude expérimentale en deux parties : la première décrit la réalisation et la caractérisation des capteurs SPR à fibre optique, la seconde présente l analyse de la réponse SPR des transducteurs ainsi réalisés. En particulier nous avons caractérisé par des études systématiques l influence de paramètres physiques importants liés au métal, à la fibre optique et au traitement de surface de la partie sensible par le greffage d une couche de thiols. Enfin, nous proposons une étude numérique simulant la réponse du capteur en fonction de différents stimuli. Ce modèle, basée sur le calcul de la réflectance de la lumière à l interface d un ensemble multicouches nous a permis de valider l étude expérimentale et d étendre les recherches en prenant en compte différent type de molécules cibles. En particulier, nous présentons des résultats sur des molécules absorbants ou non absorbants, greffées ou non à la surface du transducteur. Une comparaison entre résultats expérimentaux et simulations numériques valide l ensemble du travail et nous permet finalement de proposer une configuration optimisée du capteur, en fonction de la nature de la couche métallique et de la fibre optique, ainsi que des molécules cibles à détecter.
Keywords: Fibres optiques Thèses et écrits académiques; Capteurs (technologie) Thèses et écrits académiques; Plasmons Thèses et écrits académiques; Résonance optique Thèses et écrits académiques