FR2697352A1 - Concentrateur d'énergie électromagnétique à changement de fréquence constituant entre autre une iode électromagnétique. - Google Patents
Concentrateur d'énergie électromagnétique à changement de fréquence constituant entre autre une iode électromagnétique. Download PDFInfo
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif optique comprenant une matrice (4) sensiblement transparente et, sur une partie des surfaces extérieures de ladite matrice (4), un revêtement présentant un taux de réflexion élevé dans une première bande de longueur d'onde et un taux de transmission élevé dans une seconde bande de longueur d'onde. La matrice (4) transparente comporte des dopants optiquement actifs absorbant l'énergie lumineuse dans une bande de longueur d'onde lambdaa +-DELTAlambdaa et réemet dans une bande de longueur d'onde lambdae +-DELTAlambdae , la bande d'excitation lambdaa +-DELTAlambdaa étant comprise dans la plage de transmission du revêtement et la bande de réémission lambdae +- DELTAlambdae étant comprise dans la plage de réflexion dudit revêtement. Applications: Détection et alerte de faisceaux d'illumination employé pour la télémétrie laser et le guidage de missiles, amélioration des rendements de cellules photovoltaïques, protection et authentification de produits fiduciaires, sources monochromatiques..
Description
CONCENTRATEUR D'ENERGIE ELECTROMAGNETIQUE A
CHANGEMENT DE FREQUENCE CONSTITUANT ENTRE AUTRE UNE DIODE
ELECTROMAGNETIQUE.
CHANGEMENT DE FREQUENCE CONSTITUANT ENTRE AUTRE UNE DIODE
ELECTROMAGNETIQUE.
La présente invention concerne un dispositif optique présentant un effet de diode électromagnétique, c'est-à-dire présentant un comportement différent suivant la direction d'incidence de la source de rayonnement. Un tel dispositif est en particulier mis en oeuvre dans le domaine militaire, pour la détection d'un faisceau de télémétrie laser et l'alerte du pilote d'un engin terrestre, navale ou aérien, ou le déclenchement de contre-mesures. Dans l'état de la technique actuel, il n'existe pas de moyen pour déterminer avec une discrimination spectrale et spatiale suffisante, si l'engin fait l'objet d'une illumination par un télémètre ou illuminateur en vue de l'acquisition de la cible, du paramètre d'un missile et du guidage dudit missile.De ce fait, les engins militaires présentent une vulnérabilité incontestable au regard de systèmes d'armes mettant en oeuvre des techniques d'illumination ou de télémétrie laser.
Le dispositif selon l'invention se comporte par ailleurs, selon certains modes de réalisation, comme un concentrateur de flux électromagnétique.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif comprenant une matrice sensiblement transparente et, sur une partie des surfaces extérieures de ladite matrice, un revêtement présentant un taux de réflexion élevé dans une première bande de longueur d'onde et un taux de transmission élevé dans une seconde bande de longueur d'onde.La matrice dopée comporte au moins un dopant optiquement actif absorbant l'énergie électromagnétique dans une ou plusieurs bandes de longueur d'onde, et réemettant l'énergie dans une ou plusieurs longueurs d'onde, une au moins des longueurs d'onde de réemission étant différentes des longueurs d'onde d'excitation, ladite matrice comportant en outre un revêtement filtrant présentant une transmission maximale dans une ou plusieurs bandes de longueur d'onde d'absorption de la matrice dopée, et présentant une réflexion maximale dans l'une au moins des bandes de longueur d'onde de réemission de la matrice dopée.
Avantageusement, l'invention concerne un dispositif optique comprenant une matrice sensiblement transparente et, sur une partie des surfaces extérieures de ladite matrice extérieure, un revêtement présentant un taux de réflexion élevé dans une première bande de longueur d'onde et un taux de transmission élevé dans une seconde bande de longueur d'onde, caractérisé en ce que la matrice transparente comporte des dopants optiquement actifs absorbant l'énergie lumineuse dans une bande de longueur d'onde ka+AXa et réemettant dans une bande de longueur d'onde ke+ Ake, la bande d'excitation harfrilha étant comprise dans la plage de transmission du revêtement et la bande de réémission Xe+AXe étant comprise dans la plage de réflexion dudit revêtement.Les dopants optiquement actifs sont intégrés dans la matrice ou sont déposés sur une partie des surfaces extérieures opposées à la face d'entrée du faisceau incident d'une matrice transparente.
Lorsque le faisceau incident comporte deux raies Xa et Xe, le faisceau de sortie du dispositif selon l'invention ne présente plus qu'une raie Xe, lorsque le faisceau incident rencontre la face comportant ledit revêtement.
Par contre, lorsque le faisceau incident rencontre la face opposée au faisceau traité, le dispositif ne laisse passer aucune des deux raies.
Selon une première variante, la matrice dopée est revêtue d'un filtre passe-bande dont la longueur d'onde de coupure est comprise entre w et Xe.
Selon une seconde variante, la matrice dopée est revêtue d'un filtre passe-bande constitué par un filtre dichroïque.
Selon une autre variante, la matrice dopée est revêtue d'un filtre passe-bande constitué par un filtre interférentiel.
Selon un mode de réalisation particulier, la matrice dopée présente en outre une partie des surfaces extérieures revêtues avec un matériau réfléchissant dans la bande de longueur d'onde de réémission et dans la bande de longueur d'onde d'excitation des dopants, ainsi qu'une zone transparente.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif se comporte comme un concentrateur de flux lumineux, car il permet de transférer toute l'énergie efficace reçue par les surfaces traitées vers la zone transparente.
Avantageusement, la matrice dopée est de forme parallélépipèdique, le revêtement présentant un taux de réflexion élevé dans une première bande de longueur d'onde et un taux de transmission élevé dans une seconde bande de longueur d'onde étant prévu sur la face d'entrée dudit dispositif.
Selon une variante, la matrice dopée est de forme paraboloïdale, le revêtement présentant un taux de réflexion élevé dans une première bande de longueur d'onde et un taux de transmission élevé dans une seconde bande de longueur d'onde étant prévu sur les faces latérales.
Selon une variante, les dopants optiquement actifs sont déposés à la surface d'une matrice transparente.
L'invention concerne également un dispositif constitué par une pluralité de cellules formées chacune par une matrice présentant sur sa face d'entrée un filtre dichroïque, la cellule d'indice n comporte une matrice dopée avec des dopants absorbant l'énergie lumineuse dans une bande de longueur d'onde Xan + AXan qui correspond à Xe(n-1)- AXe(n-l) et réemettant dans une bande de longueur d'onde henf AXen, la bande d'excitation Xan + AXan étant comprise dans la plage de transmission du revêtement dichroïque et la bande de réémission Xen + Aken étant comprise dans la plage de réflexion dudit revêtement.Ce mode de réalisation permet de discriminer les longueurs d'onde incidentes, et présente en particulier un intérêt pour discriminer différents types de faisceaux d'illumination laser en vue d'identifier le type de danger.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faisant référence aux dessins où:
- la figure 1 représente la courbe de réponse en transmission et en réflexion, du revêtement
- la figure 2 représente la courbe de réponse du dopant ;
- la figure 3 représente un schéma de principe du dispositif selon l'invention
- la figure 4 représente une vue en coupe d'un dispositif selon le mode de réalisation paraboloidique ;
- Les figures 5 et 6 représentent deux exemples de réalisation de générateurs photovoltaïques ;
Les figures 7 et 8 représentent deux exemples de réalisation particuoier de l'invention ;
- Les figures 9 et 10 représentent des vues en coupe et de face d'un exemple de réalisation d'un dispositif de sécurité ;
- la figure 11 représente un exemple de réponse spectrale d'un marquage fiduciaire.
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La figure 1 et 2 représentent, sur un même graphique, la réponse spectrale du revêtement filtrant recouvrant une partie de la matrice transparente, et le comportement spectral du dopant.
La courbe supérieure (1) représente le taux de transmission et de réflexion du revêtement placé sur la face d'entrée du dispositif, en fonction de la longueur d'onde du faisceau incident.
Dans l'exemple décrit, le revêtement filtrant présente un taux de transmission proche de 100 % pour les longueurs d'onde inférieures à Xc nanomètres. Pour les longueurs d'onde supérieures à Xc nanomètres, le taux de réflexion est proche de 100 %, et donc le taux de transmission proche de 0. La pente de coupure est plus ou moins raide selon la qualité du filtre.
La courbe (2) représente le comportement spectral des dopants inclus dans la matrice transparente.
Ces dopants présentent un spectre d'excitation dans la bande de longueur d'onde kathXa et un spectre de réémission dans la bande de longueur d'onde +axe.
Les dopants sont constitués à titre d'exemple par des produits photoluminescents, notamment des matériaux cristallins ou organiques luminescents.
La figure 3 représente le schéma de principe d'un dispositif selon l'invention.
Le rayonnement incident comporte dans l'exemple décrit deux raies X1 et k2, X1 étant inférieur à la longueur d'onde de coupure Xc du revêtement filtrant du dispositif est sensiblement égal à Xa, longueur d'onde d'excitation des dopants. 2 est supérieur à cette longueur d'onde de coupure Xc, et sensiblement égal à Xe, longueur d'onde de réémission des dopants.
La composante 2 est intégralement réfléchie par la couche filtrante (3), et en conséquence, seule la composante 1 entre dans la matrice dopée (4). Ce faisceau incident interagit avec les dopants (5) inclus dans la matrice, et est de ce fait convertie en un faisceau diffus de longueur d'onde Xe.
A la sortie du dispositif on observera donc un rayonnement diffus de longueur d'onde 4.
Dans le cas où le faisceau incident pénètre dans le dispositif par une surface non revêtue de la couche filtrante (3), la raie de longueur d'onde Xe ne peut sortir du coté du revêtement filtrant, car elle est réfléchie par ledit revêtement (3). La raie de longueur d'onde Xa est absorbée par les dopants et convertie en rayonnement de longueur d'onde Xe, qui est de ce fait également réfléchie par la couche filtrante (3).
En conséquence, le dispositif ne laisse pas passer le faisceau entrant dans le dispositif par une surface non revêtue de la couche filtrante.
La figure 4 représente une vue en coupe d'un dispositif selon une réalisation de type paraboloïdique.
La partie tubulaire de l'enveloppe de la matrice dopée (4) est revêtue avec une couche à réflexion sélective (3). Le dôme parabolique (8) est recouverte avec une couche totalement réfléchissante (9). L'extrémité plane (10) de la matrice dopée (4) est également revêtue d'une couche totalement réfléchissante (12), à l'exception d'une zone (11) transparente.
A titre d'exemple la matrice dopée est en polyméthaméthacrilate dopée avec les composées suivants:
PPO 0,5 moles par litre
OB 0,1 moles par litre
GE 0,04 moles par litre
PPO, OB et GE étant les dénominations commerciales usuelles de molécules cycliques aromatiques.
PPO 0,5 moles par litre
OB 0,1 moles par litre
GE 0,04 moles par litre
PPO, OB et GE étant les dénominations commerciales usuelles de molécules cycliques aromatiques.
La longueur d'onde de coupure Xc de la couche à réflexion sélective est de 400 nanomètres.
La figure 5 représente un exemple de réalisation dans lequel la matrice (13) est transparente, et dans lequel les dopants sont déposés sur la surface extérieure de ladite matrice (13). Les dopants forment avec la couche réfléchissante une enveloppe (14) entourant la matrice (13) à l'exception d'une fenêtre de sortie (16) et de la surface recouverte par le filtre dichroïque (15)
Le dispositif selon ce mode de réalisation présente un rendement photonique élevé et comporte un concentrateur d'énergie lumineuse. La fenêtre (16) peut être équipée d'un obturateur ou d'un hacheur optique. Les phénomènes de transfert de longueur d'onde se produisent dans ce mode de réalisation sur les surfaces de la matrice.
Le dispositif selon ce mode de réalisation présente un rendement photonique élevé et comporte un concentrateur d'énergie lumineuse. La fenêtre (16) peut être équipée d'un obturateur ou d'un hacheur optique. Les phénomènes de transfert de longueur d'onde se produisent dans ce mode de réalisation sur les surfaces de la matrice.
Selon un autre mode de réalisation représenté en figure 6, le dispositif est constitué par une association en série de plusieurs cellules constituées par une matrice dopée revêtue par un filtre dichroïque. La première cellule (17) comporte une matrice dopée avec des dopants absorbant l'énergie lumineuse dans une bande de longueur d'onde kaliAWal et réemettant dans une bande de longueur d'onde kel+ AXel, la bande d'excitation XaliAXal étant comprise dans la plage de transmission du revêtement dichroïque et la bande de réémission le1+ Dlel étant comprise dans la plage de réflexion dudit revêtement.La deuxième cellule (18) comporte une matrice dopée avec des dopants absorbant l'énergie lumineuse dans une bande de longueur d'onde Xa2*AXa2 qui correspond heif AXel et réemettant dans une bande de longueur d'onde Xe2+#Xe2, la bande d'excitation #a2 + AXa2 étant comprise dans la plage de transmission du revêtement dichroïque et la bande de réémission Xe2 + AXe2 étant comprise dans la plage de réflexion dudit revêtement.
De même, la troisième cellule (19) comporte une matrice dopée avec des dopants absorbant l'énergie lumineuse dans une bande de longueur d'onde Xa3 + txa3 qui correspond Xe2I AXe2 et réemettant dans une bande de longueur d'onde ke3+ AXe3, la bande d'excitation #a3 +
AXa3 étant comprise dans la plage de transmission du revêtement dichroïque et la bande de réémission Xe3 + AXe3 étant comprise dans la plage de réflexion dudit revêtement.
AXa3 étant comprise dans la plage de transmission du revêtement dichroïque et la bande de réémission Xe3 + AXe3 étant comprise dans la plage de réflexion dudit revêtement.
Un tel dispositif permet de discriminer différentes types de faisceaux incidents. En particulier, pour les applications de détection et d'alerte laser, un dispositif constitué d'une pluralité de cellules juxtaposées permet de délivrer un signal lumineux spécifique pour chaque type de faisceaux laser incidents, et de signaler le type d'acquisition en cours.
Pour les applications de détection et d'alerte laser, plusieurs mode de mise en oeuvre peuvent être envisagés.
Le premier mode de mise en oeuvre consiste à réaliser un capteur constitué par une matrice recouverte par un filtre dichroïque transparent dans les longueurs d'onde d'émission des lasers de télémesure, soit vers 1,06 micromètres, le filtre étant en outre réflecteur des bandes de longueur d'onde comprises entre 1,2 et 1,65 microns, et étant absorbant ou réflecteur, mais non transparent, dans les plages de longueur d'onde comprises entre 0,75 et 0,95 micromètres.
Le faisceau laser incident est ainsi emprisonné dans la lame constituée par le filtre dichroïque de la face avant, le matériau optique luminescent et l'écran réflecteur recouvrant les autres faces de la matrice, le détecteur photosensible permettant une surveillance multidirectionnelle des faisceaux laser.
Selon un second mode de réalisation le dispositif permet la détection de deux faisceaux laser de longueurs d'onde différentes, par exemple à 1,06 micromètres et à 1,54 micromètres.
Pour ce mode de mise en oeuvre, le filtre dichroïque présente les caractéristiques suivantes:
- Transparence aux rayonnement lasers susceptibles d'être détectés, par exemple à 1,06 et 1,54 micromètres,
- Réflexion entre 1,2 et 1,45 micromètres
- Non-transparence, c'est-à-dire absorption ou réflexion entre 0,75 et 0,95 micromètres.
- Transparence aux rayonnement lasers susceptibles d'être détectés, par exemple à 1,06 et 1,54 micromètres,
- Réflexion entre 1,2 et 1,45 micromètres
- Non-transparence, c'est-à-dire absorption ou réflexion entre 0,75 et 0,95 micromètres.
Ce mode de réalisation permet de détecter deux types de laser différents.
Selon un troisième mode de réalisation, le dispositif comporte deux systèmes consécutifs, le premier étant constitué par un filtre réflecteur à le correspondant à la longueur d'onde de réemission des dopants de la première matrice dont la longueur d'onde d'excitation correspond à la longueur d'onde de l'un des type de laser à détecter, le deuxième système étant placé à l'arrière du premier système et comportant un filtre dichroïque réfléchissant les longueurs d'onde de réemission du dopant de la deuxième matrice, dopant dont la longueur d'onde d'excitation correspond à la longueur d'onde du deuxième type de laser à détecter. Chaque système comporte un détecteur photosensible placé par exemple sur la tranche de la matrice, et émet un signal permettant de détecter les lasers susceptibles de constituer un danger, et d'identifier le type de laser employé.Avantageusement, les systèmes sont montés sur un support pivotant autour d'un axe perpendiculaire à la face d'entrée revêtue par le filtre dichroïque.
Le nombre de systèmes similaires, accordés sur une bande de longueur d'onde spécifique, peut être augmenté, le dispositif constituant dans ce cas un analyseur spectral.
Une autre application de l'invention concerne la génération d'énergie par effet photovoltaïque, et plus précisément l'augmentation du coefficient de transformation de l'énergie lumineuse en énergie électrique, sans recours à des cellules à haut rendement fort coûteuse. Pour une telle application, les photopiles sont disposées à l'arrière de la matrice dopée, ou sont noyées dans la masse de la matrice dopée. La matrice dopée comporte des dopants absorbant l'énergie lumineuse dans la plage de longueur d'onde comprise entre 360 et 485 nanomètres environ, dans laquelle les cellules photovoltaïques ont un faible rendement, et réemettent dans une bande de longueur d'onde sensiblement comprise entre 825 et 875 nanomètres correspondant à la plage de plus grande sensibilité des photopiles à monocristal de silicium.
Un filtre dichroïque recouvre une partie au moins des surfaces de la matrice. Ce filtre dichroïque est constitué par un revêtement de couches minces présentant une réflectance maximale dans la bande de longueur calée sur 850 nanomètres + 10 nanomètres. Cette bande de longueurs d'onde correspond à un niveau d'émission énergétique solaire faible, permettant donc de réduire les pertes par réflexion externe, mais dans laquelle l'énergie réémise par les dopants optiquement actifs est complètement réfléchie par le filtre dichroïque. On réalise donc ainsi un piégeage de photons dans la plage de longueur d'onde de plus grande efficacité des photopiles.
Ainsi, on augmente le rendement énergétique par la conversion de longueur d'onde combinée à l'augmentation des chemins optiques assurant un taux maximal d'interactions photoniques.
La figure 7 représente une vue d'un exemple de réalisation d'un générateur photovoltaïque selon l'invention. Il est constitué par une structure multicouche présentant une feuille transparente (20) constituée par exemple par du verre extra-blanc, assurant la rigidité de l'ensemble et protégeant une couche (21) constituant un filtre dichroïque. La matrice dopée (22) comporte des dopants et des diffuseurs. Les cellules photovoltaïques (23) sont disposés dans la matrice dopée (22) et forment un réseau plan. Une couche neutre (24) permet le passage des fils de liaison. Le dispositif présente par ailleurs à sa surface inférieure une couche réfléchissante (25).
La matrice dopée (22) comporte des dopants de type PPO, OB et 8G (dénominations commerciales).
Le groupement des deux dopants OB et 8G présente une bande d'excitation comprise entre 360 et 480 nanomètres, et une bande de réemission comprise entre 470 et 550 nanomètres, avec un pic correspondant à VS % d'émission compris entre 480 et 520 nanomètres.
Par ailleurs, la molécule commercialisée sous le nom de 8G absorbe les longueurs d'onde comprises entre 480 et 560 nanomètres, pour les réémettre entre 560 et 670 nanomètres (50 % du pic) et principalement entre 580 et 650 nanomètres (75 % du pic).
Le filtre dichroïque (21) en amont des photopiles (23) laisse passer les longueurs d'onde comprises entre 350 et 480 nanomètres, les longueurs d'onde comprises entre 520 et 580 nanomètres, ainsi que les longueurs d'onde supérieures à 650 nanomètres, et réfléchit les longueurs d'onde comprises entre 490 et 520 nanomètres, ainsi qu'entre 580 et 650 nanomètres.
Les photopiles au silicium présentent une bande spectrale dont le maximum se situe vers 870 nanomètres. Avec un dispositif selon l'invention, on réalise le transfère de l'énergie des courtes longueurs d'onde (inférieures à 500 nanomètres) vers les bandes de longueurs d'onde correspondant au rendement maximum des photopiles.
Un autre mode de réalisation représenté en figure 8 consiste à superposer à l'intérieur de la matrice plusieurs strates de cellules photovoltaïques, disposés sur des plans (25 à 27) perpendiculaires à la face d'entrée (28) présentant un filtre dichroïque (29). Les faces latérales (30 à 33) de la matrice dopée (34) qui ne sont pas susceptibles de recevoir un éclairage incident sont recouvertes par une couche réflectrice. Ce mode de réalisation "volumique" permet de produire des générateurs photoélectriques compacts.
Une autre application de l'invention concerne la réalisation d'un dispositif de type catadioptre actif, pour la signalisation de sécurité par exemple. Un exemple de réalisation est représenté en figure 9, en vue de coupe et en figure 10, en vue de face.
Le dispositif comporte une matrice dopée (40) recouverte sur sa face avant par un filtre dichroïque (41) présentant des zones non-traitées (42), par exemple des zones totalement réfléchissantes. Les autres faces de la matrice (40) sont recouvertes par une couche réfléchissante (43).
La matrice est dopée avec des dopants excitables dans la bande de longueur d'onde comprise entre 360 et 450 nanomètres, et réémettant la lumière dans une bande de longueur d'onde proche de 620 nanomètres. De préférence, la matrice comporte des dopants à rémanence de longue durée.
Les zones non traitées (42) de la face avant sont réparties pour former une figure géométrique, ou des messages iconographiques ou textuels. La figure 10 représente un exemple de réalisation dans lequel les zones non-traitées (42) forment un réseau plan.
Lorsqu'un flash de lumière blanche éclaire le dispositif, la lumière sera réfléchie dans les longueurs d'onde comprises entre 420 et 720 nanomètres par le filtre dichroïque (41) et pour les autres longueurs d'onde absorbées par la matrice dopée (41) et réémises à une longueur d'onde de 620 nanomètres.
Une application dérivée consiste à mettre en oeuvre ce mode de réalisation pour la sécurisation de documents, notamment pour le marquage fiduciaire, ou pour l'identification de cartes de paiement.
Le principe du marquage consiste à mettre en oeuvre des effets optiques détectables par des moyens électroniques conçus par l'émetteur des produits authentiques, mais quasiment impossibles à analyser par des moyens de laboratoire, et encore moins à l'oeil nu.
Le marquage met en oeuvre un filtre dichroïque associé à plusieurs dopants fluorescents et/ou rémanent et explicité par un illuminateur ultra-violet, ou par illuminateur à domaine spectral étroit dans le visible ou dans l'infra-rouge. De préférence, la matrice comporte un ou plusieurs dopants fluorescents et un ou plusieurs dopants rémanent, associés à un filtre dichroïque présentant un coefficient de transmission élevé dans les bandes de longueur d'onde d'excitation des dopants, et un coefficient de réflexion élevé dans les bandes de longueur d'onde de réemission desdits dopants.
La figure 11 représente un exemple de réponse spectrale d'un objet comportant un signe d'authentification conforme à l'invention.
L'axe OZ correspond à la variation temporelle, l'axe OX correspond à la longueur d'onde de la réponse du dispositif marqué à une excitation par un flash ultraviolet à un instant TO donné, et l'axe OY correspond à l'intensité mesurée.
Dans cet exemple, qui correspond à une situation optimale, la spectre de réemission du dopant fluorescent recouvre totalement le spectre de réemission du dopant rémanent, le sommet du pic de rémanence étant néanmoins décalé par rapport au pic de fluorescence. Cette situation empêche l'analyse des composants mis en oeuvre dans le matrice dopée, mais permet une discrimination satisfaisante par le matériel d'analyse spécifique.
L'intensité de la réponse fluorescente, représentée en pointillée sur la figure 11, présente une intensité supérieure à la réponse rémanente, même à To, et sature ainsi la réponse visuelle en raison de la persistance rétinienne. Si l'on fait une analyse de fluorescent à l'aide d'un spectroadiomètre ou d'un spectrofluorimètre, il sera difficile de distinguer la rémanence.
Quelques exemples de combinaisons de dopants sont indiqués ci-après (les noms des produits correspondent à la dénomination commerciale usuelle):
Dans la gamme des longueurs d'onde bleue
Rémanent courte durée.............. DMABN
1er fluorescent bleu............... OB
2ème fluorescent bleu.............. PPO
3ème fluorescent bleu ................... 2205
Dans la gamme des verts-bleu
Rémanent de courte durée.............. DMABN
Fluorescent vert 52012
ou
Rémanent vert de courte durée 2330
Fluorescent vert (dopant minéral) 52012
ou
Rémanent vert de courte durée 2230
Fluorescent vert 52012
Dans la gamme des longueurs d'onde rouge
Rémanent courte durée.............. 2305
1er fluorescent rouge..............P22
2ème fluorescent jaune ................ 6 G
3ème fluorescent orange............. 8 G
Une autre application concerne l'amélioration de la vision dans certaines bandes de longueurs d'onde, en particulier dans la bande centrée sur 540 nanomètres pour laquelle l'oeil humain est le plus sensible. Cette amélioration permet de corriger certains défauts de chromaticité, ou d'améliorer le vision nocturne. Cette application consiste à recouvrir un verre de lunette avec un filtre dichroïque réflecteur pour les longueurs d'onde
Xe+ AXe, et transmettant les longueurs d'onde différentes de cette fenêtre de longueur d'onde. Le verre optique est dopé avec des dopants optiquement actifs, excités dans les longueurs d'onde Xa± AXa, par exemple dans le proche ultra-violet, et réemettant dans les longueurs d'onde Xe+#AXe, par exemple vers 540 nanomètres.
Dans la gamme des longueurs d'onde bleue
Rémanent courte durée.............. DMABN
1er fluorescent bleu............... OB
2ème fluorescent bleu.............. PPO
3ème fluorescent bleu ................... 2205
Dans la gamme des verts-bleu
Rémanent de courte durée.............. DMABN
Fluorescent vert 52012
ou
Rémanent vert de courte durée 2330
Fluorescent vert (dopant minéral) 52012
ou
Rémanent vert de courte durée 2230
Fluorescent vert 52012
Dans la gamme des longueurs d'onde rouge
Rémanent courte durée.............. 2305
1er fluorescent rouge..............P22
2ème fluorescent jaune ................ 6 G
3ème fluorescent orange............. 8 G
Une autre application concerne l'amélioration de la vision dans certaines bandes de longueurs d'onde, en particulier dans la bande centrée sur 540 nanomètres pour laquelle l'oeil humain est le plus sensible. Cette amélioration permet de corriger certains défauts de chromaticité, ou d'améliorer le vision nocturne. Cette application consiste à recouvrir un verre de lunette avec un filtre dichroïque réflecteur pour les longueurs d'onde
Xe+ AXe, et transmettant les longueurs d'onde différentes de cette fenêtre de longueur d'onde. Le verre optique est dopé avec des dopants optiquement actifs, excités dans les longueurs d'onde Xa± AXa, par exemple dans le proche ultra-violet, et réemettant dans les longueurs d'onde Xe+#AXe, par exemple vers 540 nanomètres.
Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à ce qui précède, mais s'étend à toutes les applications et variantes relevant des compétences de l'Homme de Métier.
Claims (13)
1 - Dispositif comprenant une matrice (4) sensiblement transparente et, sur une partie des surfaces extérieures de ladite matrice (4), un revêtement présentant un taux de réflexion élevé dans une première bande de longueur d'onde et un taux de transmission élevé dans une seconde bande de longueur d'onde, caractérisé en ce que la matrice dopée (4) comporte au moins un dopant optiquement actif absorbant l'énergie électromagnétique dans une ou plusieurs bandes de longueur d'onde, et réemettant l'énergie dans une ou plusieurs longueurs d'onde, une au moins des longueurs d'onde de réemission étant différentes des longueurs d'onde d'excitation, ladite matrice comportant en outre un revêtement (3) filtrant présentant une transmission maximale dans une ou plusieurs bandes de longueur d'onde d'absorption de la matrice dopée, et présentant une réflexion maximale dans l'une au moins des bandes de longueur d'onde de réemission de la matrice dopée.
2 - Dispositif optique comprenant une matrice (4) sensiblement transparente et, sur une partie des surfaces extérieures de ladite matrice (4), un revêtement présentant un taux de réflexion élevé dans une première bande de longueur d'onde et un taux de transmission élevé dans une seconde bande de longueur d'onde, caractérisé en ce que la matrice (4) transparente comporte des dopants optiquement actifs absorbant l'énergie lumineuse dans une bande de longueur d'onde Xa+#AXa et réemettant dans une bande de longueur d'onde Xe± dhe, la bande d'excitation Xa+MXa étant comprise dans la plage de transmission du revêtement et la bande de réémission Xe+AXe étant comprise dans la plage de réflexion dudit revêtement (3).
3 - Dispositif optique selon la revendication principale caractérisé en ce que la matrice (4) dopée est revêtue d'un filtre passe-bande dont la longueur d'onde de coupure est comprise entre Xa et Xe.
4 - Dispositif optique selon la revendication 2 caractérisé en ce que la matrice (4) dopée est revêtue d'un filtre passe-bande constitué par un filtre dichroïque.
5 - Dispositif optique selon la revendication 2 caractérisé en ce que la matrice (4) dopée est revêtue d'un filtre passe-bande constitué par un filtre interférentiel.
6 - Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la matrice (4) dopée présente en outre une partie des surfaces extérieures revêtues avec un matériau réfléchissant dans la bande de longueur d'onde de réémission et dans la bande de longueur d'onde d'excitation des dopants, ainsi qu'une zone transparente.
7 - Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la matrice (4) dopée est de forme parallélépipèdique, le revêtement présentant un taux de réflexion élevé dans une première bande de longueur d'onde et un taux de transmission élevé dans une seconde bande de longueur d'onde étant prévu sur la face d'entrée dudit dispositif.
8 - Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la matrice (4) dopée est de forme paraboloidale, le revêtement présentant un taux de réflexion élevé dans une première bande de longueur d'onde et un taux de transmission élevé dans une seconde bande de longueur d'onde étant prévu sur les faces latérales.
9 - Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les dopants optiquement actifs sont déposés à la surface d'une matrice transparente.
10 - Dispositif optique caractérisé en ce qu'il est constitué par une pluralité de cellules formées chacune par une matrice (14) présentant sur sa face d'entrée un filtre dichroïque, la cellule d'indice n comporte une matrice dopée avec des dopants absorbant l'énergie lumineuse dans une bande de longueur d'onde Ban + an est sensiblement égal à Xe(n-l)+ e(n-1) et réemettant dans une bande de longueur d'onde Xen+#Xen, la bande d'excitation Xan+AXan étant comprise dans la plage de transmission du revêtement dichroïque et la bande de réémission Xen+#Xen étant comprise dans la plage de réflexion dudit revêtement.
11 - Application du dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes pour la production d'énergie photovoltaïque caractérisé en ce que la matrice inclue une pluralité de cellules photovoltaïques
12 - Application du dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10 pour la sécurisation de documents caractérisée en ce que la face avant présente un filtre dichroïque comportant des zones géométriquement définies non traitées.
13 - Procédé de marquage pour la vérification de l'authenticité, caractérisé en ce que l'une des faces du produits à authentifier comporte une matrice (4) sensiblement transparente et, sur une partie des surfaces extérieures de ladite matrice (4), un revêtement dichroïque présentant un taux de réflexion élevé dans au moins une première bande de longueur d'onde et un taux de transmission élevé dans au moins une seconde bande de longueur d'onde, la matrice (4) transparente comportant au moins un premier dopant optiquement actif à rémanence de courte durée, absorbant l'énergie lumineuse dans une bande de longueur d'onde Xa+MXa et réemettant dans une bande de longueur d'onde Xe+ffXe, la bande d'excitation ka-+AXa étant comprise dans la plage de transmission du revêtement et la bande de réémission #e-+##e étant comprise dans la plage de réflexion dudit revêtement dichroïque, ainsi qu'au moins un deuxième dopant optiquement actif à rémanence de durée plus important, absorbant l'énergie lumineuse dans une bande de longueur d'onde #'a-+##'a et réemettant dans une bande de longueur d'onde 'e-+AQ'e, la bande d'excitation 'a-+A'Xa étant comprise dans la plage de transmission du revêtement et la bande de réémission 'e+A'Xe étant comprise dans l'une des plages de réflexion dudit revêtement dichroïque, la longueur de réémission du matériau rémanent hr e étant compris entre #e-##e et Xe+AXe.
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| FR (1) | FR2697352B1 (fr) |
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