CHAPITRE 7 – LA MISE EN FORME DU VERRE
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baguette initiale, a été choisie pour qu’il soit soluble dans l’acide. Une
dernière opération consiste alors à procéder à sa dissolution, sauf aux
extrémités, pour obtenir la souplesse nécessaire au fibroscope.
Les fibres optiques entrent dans la constitution des trois principaux
composants des lunettes intensificatrices d’image développées pour la
vision nocturne, à des fins militaires. Dans ce cas on dispose au départ
d’une baguette ayant la structure d’une grosse fibre optique et on effectue
une première fois les opérations de rangement, frittage et étirage. On
reproduit ensuite le rangement et le frittage pour former un barreau dont
la section a les dimensions de l’image à intensifier. Le verre de cœur est
soluble dans l’acide et le verre de gaine contient un oxyde, comme PbO,
qui peut être réduit à l’état métallique par un traitement avec un gaz
réducteur. Le barreau est tronçonné et les galettes obtenues, d’épaisseur
environ 1 mm, sont traitées à l’acide pour former des microcanaux de diamètre intérieur 20 μm environ. Ensuite un traitement à l’azote hydrogéné
à haute température amène à la formation d’une couche semi conductrice
à la surface des canaux. Enfin, sur les deux faces de chaque galette une
couche métallique est déposée afin de pouvoir appliquer une différence de
potentiel électrique entre elles. Une galette est alors en mesure de jouer
le rôle de multiplicateur (avec un gain de l’ordre de 10
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) vis-à-vis des électrons émis par la photocathode d’arséniure de gallium située en amont.
Après multiplication les électrons forment une image intensifiée sur un
écran luminescent (Fig. 7.38).
Dans le cas d’une lunette terrestre l’image formée sur cet écran doit
être redressée avant d’être observée. Il est possible d’utiliser un barreau
de fibres optiques pour cette opération. Le redressement de l’image est
obtenue en chauffant le barreau pour le ramollir. On fait alors tourner,
autour de son axe, l’une des extrémités de 180° en maintenant l’autre
fixe. L’image à la sortie du barreau se trouve ainsi retournée par rapport
à l’image d’entrée (Fig. 7.38).
Dans un milieu inhomogène dont l’indice varie de façon continue, les
rayons lumineux suivent des trajectoires courbes. Ainsi, un milieu à
symétrie cylindrique dont l’indice est une fonction de la distance à l’axe
est équivalent à une lentille dioptrique. Or le verre est un matériau de
choix pour obtenir ce genre de phénomène. Il est facile en effet de créer
dans un verre des gradients de concentration par échange d’ions et la
variation d’indice obtenue est approximativement proportionnelle à la
variation de concentration ionique.
Sous le nom de « SELFOC
® » la société Nippon Sheet Glass a développé
des procédés pour obtenir un gradient d’indice parabolique dans une
fibre, soit au cours de l’étirage à partir d’un double creuset spécial, soit
par immersion de la fibre dans un sel fondu. Par exemple, on diminue
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baguette initiale, a été choisie pour qu’il soit soluble dans l’acide. Une
dernière opération consiste alors à procéder à sa dissolution, sauf aux
extrémités, pour obtenir la souplesse nécessaire au fibroscope.
Les fibres optiques entrent dans la constitution des trois principaux
composants des lunettes intensificatrices d’image développées pour la
vision nocturne, à des fins militaires. Dans ce cas on dispose au départ
d’une baguette ayant la structure d’une grosse fibre optique et on effectue
une première fois les opérations de rangement, frittage et étirage. On
reproduit ensuite le rangement et le frittage pour former un barreau dont
la section a les dimensions de l’image à intensifier. Le verre de cœur est
soluble dans l’acide et le verre de gaine contient un oxyde, comme PbO,
qui peut être réduit à l’état métallique par un traitement avec un gaz
réducteur. Le barreau est tronçonné et les galettes obtenues, d’épaisseur
environ 1 mm, sont traitées à l’acide pour former des microcanaux de diamètre intérieur 20 μm environ. Ensuite un traitement à l’azote hydrogéné
à haute température amène à la formation d’une couche semi conductrice
à la surface des canaux. Enfin, sur les deux faces de chaque galette une
couche métallique est déposée afin de pouvoir appliquer une différence de
potentiel électrique entre elles. Une galette est alors en mesure de jouer
le rôle de multiplicateur (avec un gain de l’ordre de 10
4
) vis-à-vis des électrons émis par la photocathode d’arséniure de gallium située en amont.
Après multiplication les électrons forment une image intensifiée sur un
écran luminescent (Fig. 7.38).
Dans le cas d’une lunette terrestre l’image formée sur cet écran doit
être redressée avant d’être observée. Il est possible d’utiliser un barreau
de fibres optiques pour cette opération. Le redressement de l’image est
obtenue en chauffant le barreau pour le ramollir. On fait alors tourner,
autour de son axe, l’une des extrémités de 180° en maintenant l’autre
fixe. L’image à la sortie du barreau se trouve ainsi retournée par rapport
à l’image d’entrée (Fig. 7.38).
Dans un milieu inhomogène dont l’indice varie de façon continue, les
rayons lumineux suivent des trajectoires courbes. Ainsi, un milieu à
symétrie cylindrique dont l’indice est une fonction de la distance à l’axe
est équivalent à une lentille dioptrique. Or le verre est un matériau de
choix pour obtenir ce genre de phénomène. Il est facile en effet de créer
dans un verre des gradients de concentration par échange d’ions et la
variation d’indice obtenue est approximativement proportionnelle à la
variation de concentration ionique.
Sous le nom de « SELFOC
® » la société Nippon Sheet Glass a développé
des procédés pour obtenir un gradient d’indice parabolique dans une
fibre, soit au cours de l’étirage à partir d’un double creuset spécial, soit
par immersion de la fibre dans un sel fondu. Par exemple, on diminue