INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans la présente demande, si le mélange formé après l’étape de mélange n’est pas acide, il est difficile pour le carbure produit par la calcination et la décomposition de Li x M y N z de réagir avec la source de phosphore, et il est difficile de réaliser le mélange au niveau atomique de l’élément M, de l’élément C et de l’élément Li.
Selon une solution technique préférée, l’ion de coordination contenant un ion cyanure comprend un ion central, et l’ion central comprend l’un quelconque ou une combinaison d’au moins deux parmi un ion ferreux, un ion manganeux, un ion nickel bivalent ou un ion cobalt bivalent.
Éventuellement, le M est un ion de métal de transition, et l’ion de métal de transition comprend de préférence l’un quelconque ou une combinaison d’au moins deux parmi un ion nickel, un ion cobalt, un ion manganèse, un ion zinc, un ion zirconium ou un ion chrome, de préférence l’ion manganèse.
Éventuellement, le y et le z ont un rapport de (1-2):1, par exemple 1: 1, 1,2: 1, 1,3: 1, 1: 1,4, 1,5: 1, 1,6: 1, 1,7: 1, 1,8: 1, 1,9: 1 ou 2: 1, etc.
Dans la présente demande, si le rapport entre y et z est trop important, c’est-à-dire si la teneur en y est trop élevée, cela entraînera une diminution de la conductivité du matériau ; et si le rapport entre y et z est trop faible, c’est-à-dire si la teneur en y est trop basse, cela entraînera une diminution du plateau de tension.
Selon une solution technique préférée, la source de phosphore comprend de l’acide phosphorique et/ou un sel de phosphate, de manière exemplaire, le sel de phosphate peut être du phosphate de lithium, du dihydrogénophosphate d’ammonium ou du phosphate de sodium, etc., et la source de phosphore a un pH de 3-5, par exemple 3, 3,3, 3,6, 3,9, 4,2, 4,5, 4,8 ou 5, etc.
Éventuellement, le Li x M y N z et la source de phosphore ont un rapport molaire de 1: (2-5), par exemple, 1: 2, 1: 2,5, 1: 3, 1: 3,5, 1: 4, 1: 4,5 ou 1: 5, etc.
Dans la présente demande, si le rapport molaire entre Li x M y N z et la source de phosphore est trop faible, la réaction sera insuffisante, la capacité en grammes sera faible, et la proportion de l’ingrédient actif sera réduite ; et si le rapport molaire entre Li x M y N z et la source de phosphore est trop élevé, un sel de pyrophosphate sans activité électrochimique sera produit, et la proportion de l’ingrédient actif sera également réduite.
Éventuellement, la source de lithium comprend de l’hydroxyde de lithium et/ou du carbonate de lithium.
Selon une solution technique préférée de la présente demande, l’étape de mélange est effectuée par broyage dans un broyeur à billes.
Éventuellement, le broyage dans un broyeur à billes présente une vitesse de 300-600 tr/min, par exemple, 300 tr/min, 350 tr/min, 400 tr/min, 450 tr/min, 500 tr/min, 550 tr/min ou 600 tr/min, etc.
Différentes couches 110, 111, 112 composants la source 1 peuvent présenter des indices optiques différents. Un exemple est reporté sur la courbe d’indice optique . Les différents indices reportés sont considérés le long de la ligne pointillée A. Toutefois, chaque mode stationnaire dans la source 1 peut voir un indice optique effectif qui peut présenter une valeur différente des indices optiques des couches de la source 1, notamment en raison de la géométrie des différentes couches. C’est la raison pour laquelle l’indice optique effectif du mode stationnaire est considéré. L’indice optique effectif peut être déterminé numériquement. Une estimation de l’indice optique effectif peut être déterminée à partir de l’indice optique moyen dans la source 1, calculé le long de la ligne A. Il est également préférable de prendre en compte les éléments permettant de réaliser le confinement du champ électrique dans la source 1, tels que la géométrie (épaisseur et/ou largeur) des autres couches semiconductrices dites « de cladding » ou la présence de couches réflectrices (telles que des électrodes métalliques ou un réseau de diffraction).
Le substrat 2 présente un indice optique . Lorsque , le mode stationnaire de la source 1 n’est pas susceptible de se coupler avec le substrat 2. En revanche, lorsque , le mode stationnaire est susceptible de se coupler avec le substrat 2, augmentant les pertes optiques et réduisant l’efficacité de la source 1.
Afin d’éviter cet inconvénient, l’invention prévoit que le réflecteur 3 soit disposé entre le substrat 2 et la source 1. Le réflecteur 3 est particulier en ce qu’il est configuré pour être anti-résonant à au moins un mode stationnaire de la source 1 et préférentiellement tous les modes stationnaires de la source 1. De cette manière, les la transmission des modes stationnaires vers le substrat 2 est réduite et l’efficacité de la source 1 est conservée, quand bien même le substrat 2 montrerait un indice optique fort lui permettant de se coupler avec les modes stationnaires de la source. 1.
Le réflecteur 3 comprend par exemple au moins une cavité optique configurée de manière à être anti-résonante au mode stationnaire. La cavité optique, s’étendant parallèlement au plan P et entre la source 1 et le substrat 2, empêche la transmission du mode stationnaire vers le substrat 2. La source 1 est entièrement superposée, selon la direction normale au plan P, au réflecteur 3. Ainsi, le réflecteur 3 s’étend sous la source 1, au-delà de la source 1, de manière à bloquer efficacement le transfert du mode stationnaire vers le substrat 2.
Dans la , le réflecteur 3 comprend trois bicouches 31, 32, 33 semiconductrices, s’étendant chacune parallèlement au plan P. Chaque bicouche 31, 32, 33 comprend une première sous-couche 301 semiconductrice et une deuxième sous-couche 302 semiconductrice. La montre un agrandissement du réflecteur et d’une portion du substrat 2. Pour chaque bicouche 31, 32, 33, la première sous-couche 301 s’étend contre la deuxième sous-couches 302. Chaque bicouche 31, 32, 33 est orientée de sorte que la première sous-couche 301 soit disposée entre la deuxième sous-couche 302 et la source 1. Une seule bicouche 31 peut suffire pour former la cavité optique non résonante. Toutefois, il est avantageux de disposer d’une pluralité de bicouches 31, 32, 33 (et donc d’une pluralité de cavités anti-résonantes) pour améliorer le découplage entre la source 1 et le substrat 2. Dans le cas de plusieurs bicouches 31, 32, 33, lesdites bicouches sont préférentiellement en contact deux à deux, c’est-à-dire empilée directement l’une sur l’autre, de manière à former un empilement vertical de bicouches 31, 32, 33.
Dans le mode de réalisation de la , la deuxième sous-couche 302 de l’une 33 des bicouches se confond avec le substrat 2. En effet, il peut être avantageux, pour simplifier la fabrication, que l’une des deuxièmes sous-couches 302 soit une portion du substrat 2.
Afin de former une cavité optique, chaque première sous-couche 301 présente un indice optique strictement supérieur à l’indice optique de la deuxième sous-couche 302 ou des deuxièmes sous-couches avec lesquelles elle est en contact.
Pour chaque bicouche 31, 32, 33, l’indice optique de la première sous-couche 301 est strictement supérieur à l’indice optique de la deuxième sous-couche 302. Autrement, pour chaque bicouche 31, 32, 33, les indices optiques vérifient .
La courbe d’indice optique de la figure 1 montre un exemple d’alternance pour les indices optiques , des première et deuxième sous-couches 301, 302. Il s’agit en l’occurrence d’un mode de réalisation simple du réflecteur 3 dans lequel les premières sous-couches 301 présentent toutes le même indice optique . De la même manière, les deuxièmes sous-couches 302 présentent également le même indice optique .
En l’occurrence, dans cet exemple, les première sous-couches 301 peuvent être réalisées en germanium et les deuxième sous-couches 302 peuvent être réalisées en silicium. Ce mode de réalisation est d’autant plus avantageux lorsque le substrat 2 est également en silicium. Ainsi, une des deuxièmes sous-couches 302 peut être confondu avec le substrat 2.
La première bicouche 31 disposée au voisinage de la source 1 est en interaction directe avec le mode stationnaire dans la source 1. La condition d’anti-résonance impose que sa première sous-couche 301 présente un indice optique strictement supérieur à l’indice optique effective associé au mode stationnaire. Autrement, pour chaque bicouche 31, 32, 33, .
Ainsi, les première sous-couche 301, présentant un indice et forment une pluralité de cavités optiques.
La condition d’anti-résonance peut être obtenue en contrôlant l’épaisseur de chaque première sous-couche 301, mesurée perpendiculairement au plan P, autrement dit, l’épaisseur de chaque cavité anti-résonante selon une direction perpendiculaire au mode stationnaire dans la source. L’épaisseur peut être fonction de la longueur d’onde du mode stationnaire de la source 1. est par exemple compris entre 0,8 µm et 20 µm. La longueur d’onde correspond par exemple à une amplitude maximale du champ électromagnétique dans le mode stationnaire. Elle peut être fixée par la source 1 selon le mode stationnaire établi.
Par exemple, l’épaisseur de chaque première sous-couche 301 peut être telle que
où et est l’opérateur d’union.
L’épaisseur de la première sous-couche 301 peut prendre une valeur différente de , cette valeur favorisant une résonance du mode dans les premières sous-couches. En effet, une épaisseur, par exemple égale à , favoriserait le transfert du mode stationnaire à travers le réflecteur 3 et réduirait donc l’efficacité de la source 1.
Les figures 2 et 3 montrent que les modes considérés sont confinés dans la cavité 11. Ils s’étendent d’ailleurs peu, voire pas, dans le réflecteur 3, et de manière négligeable dans le substrat 2.
La partie imaginaire de l’indice optique effectif du mode stationnaire dans la cavité 11 est proportionnelle aux pertes subit par le mode stationnaire. Elle est donc proportionnelle à son niveau de couplage avec le substrat 2.
Pour les figures 2 et 3, est respectivement égale à 0,6×10 -3 et 2×10 -3 .
Les figures 4 et 5 montrent la propagation d’une onde TM 00 dans la cavité 11 et en particulier le long de la direction Z, selon laquelle s’étend la cavité 11. Le mode considéré n’est pas stationnaire mais propagatif. Il permet toutefois de visualiser l’effet du réflecteur 3 sur la propagation du champ dans le système 6. L’onde est générée en Z = 0 µm et se propage sur 250 µm.
L’amplitude du champ est matérialisée en niveau de gris dans la . La puissance correspondante est reportée dans la . On voit sur la que l’amplitude du champ décroit à mesure que l’onde se propage selon Z. La perte de puissance, illustrée sur la , est inférieure à 40 %.
À titre comparatif, les figures 6 à 9 présentent des résultats de simulation numérique réalisés à partir d’un système 6 comprenant, en lieu et place du réflecteur 3, une couche d’oxyde, tel qu’enseigné par l’art antérieur.
Les figures 6 et 7 montrent également, en niveau de gris, une amplitude du champ électrique de modes TE 00 et TM 00 .
À la différence des figures 2 et 3, le confinement est moins efficace avec la couche d’oxyde. Les modes stationnaires s’étendent de manière significative au-delà de la cavité 11 et de la couche d’oxyde, jusque dans le substrat 2. Le résultat est particulièrement significatif pour le mode TM 00 de la .
Pour les figures 6 et 7, est respectivement égale à 4×10 -3 et 4×10 -3 . La partie imaginaire est donc significativement plus élevée. Le réflecteur 3 réduit donc les pertes optiques du mode stationnaire.
Les figures 8 et 9 montrent la propagation d’une onde TM 00 dans la cavité 11 découplée du substrat 2 au moyen de la couche d’oxyde.
L’amplitude du champ est matérialisée en niveau de gris dans la . La puissance correspondante est reportée dans la . La montre que l’amplitude du champ décroit rapidement à mesure que l’onde se propage selon Z. La perte de puissance, illustrée sur la , est drastique puisque proche de 100 % pour Z = 250 µm.
Les figures 10 et 11 présentent des résultats de simulation numérique réalisés à partir d’un deuxième mode de réalisation du réflecteur 3. À la différence du mode de réalisation des figures 2 à 5, l’épaisseur de chaque première sous-couche 301 suit :
En l’occurrence, l’épaisseur de chaque première sous-couche 301 considérée est 2,12 µm. L’épaisseur de chaque deuxième sous-couche 302 est 2,56 µm.
Les figures 10 et 11 montrent également, en niveau de gris, une amplitude du champ électrique de modes TE 00 et TM 00 . est respectivement égale à 0,1×10 -3 et 0,3×10 -3 . La partie imaginaire est donc réduite par rapport à celle obtenue au figures 6 et 7. Ainsi, dès lors que le réflecteur 3 est anti-résonant, il réduit significativement les pertes optiques du mode stationnaire.
La présente, à titre de comparaison, un résultat de simulation numérique obtenu à partir d’un système 6 pour lequel le réflecteur 3 est remplacé par un miroir de Bragg. À la différence du mode de réalisation des figures 2 à 5, les épaisseurs des couches de Si et de Ge sont configurées pour que le miroir soit résonant, au lieu d’être anti-résonant.
La figure 12 montre, en niveau de gris, une amplitude du champ électrique dans un mode TM 00 . La partie imaginaire de l’indice optique effectif est égale à 4×10 -3 , ce qui est équivalent à celle obtenue lorsque le réflecteur 3 anti-résonant est remplacé par une couche d’oxyde. Le miroir de Bragg ne présente donc aucun intérêt par rapport à une couche d’oxyde telle que mise en œuvre selon les enseignements de l’art antérieur.
Une rotation d’un angle alpha du dispositif optique dispersif 50, 51 selon le quatrième mode de réalisation autour d’un axe perpendiculaire à l’axe du faisceau incident permet aussi d’ajuster la dispersion introduite par le réseau de Bragg volumique à pas variable sans déplacement notable de la direction de l’onde réfléchie. En orientant le dispositif autour de cet axe on peut ainsi ajuster la dispersion de vitesse de groupe introduite par le dispositif sans modifier la direction du faisceau émergeant.
Il est ainsi possible d’obtenir une source d’impulsions laser femtosecondes ou picosecondes de forte puissance en utilisant un ou plusieurs dispositifs optiques dispersif 50, 51 selon la présente divulgation.
En particulier, la présente un système amplificateur d’impulsions à dérive de fréquence comprenant une source 1 d’impulsions brèves incidente sur un premier dispositif optique dispersif 50 configuré pour étirer temporellement les impulsions 3. Les impulsions étirées 3 sont alors amplifiées dans une chaine amplificatrice 6 comportant un ou plusieurs milieux amplificateurs solides cristallins ou en verres dopés ou à base de fibres optiques dopées. Après amplification, un second optique dispersif 51 est configuré pour présenter une dispersion opposée à celle du premier dispositif optique dispersif 50, de façon à comprimer temporellement les impulsions 4. L’accord de compensation peut être réglé finement en ajustant l’angle d’incidence sur l’un des deux dispositifs dispersifs 50 ,51.
La illustre par exemple un ajustement de la dispersion par rotation du premier dispositif optique dispersif 50 ou étireur. Le dispositif optique dispersif 50, 51 selon la présente divulgation peut servir à compenser la dispersion introduite dans un montage incluant une source d’impulsions brèves et des composants optiques qui introduisent une dispersion de vitesse de groupe sur lesdites impulsions et modifient donc leur durée. Par exemple une source laser femtoseconde incidente sur un microscope grâce à une fibre optique subit la dispersion de vitesse de groupe introduite par la fibre et par conséquent la durée des impulsions focalisées par le microscope sur l’échantillon en observation est fortement allongée. Le dispositif optique dispersif 50, 51 permet une compensation ajustable dans un environnement très compact et de préférence sans modifier la direction du faisceau incident sur le microscope.
La illustre par exemple un ajustement de la dispersion par rotation du second optique dispersif 51 ou compresseur. Cet ajustement par rotation n’a aucun effet sur la direction du faisceau et permet donc d’ajuster la durée des impulsions sans aucun autre ajustement dans le système laser.
Le dispositif optique dispersif 50, 51 permet ainsi d’obtenir une source d’impulsions amplifiées de forte puissance et de durée accordable sans modification de la direction du faisceau.
La représente schématiquement un exemple de système laser comprenant une source 1 produisant des impulsions 2 de 300 fs qui sont étirées à une durée de 100 à 500 ps par un premier dispositif optique dispersif 50 selon l’un des modes de réalisation décrits. Le premier dispositif optique dispersif 50 comprend au moins un premier réseau de Bragg volumique à pas variable configuré pour présenter une dispersion égale à 30 ps/nm. La chaine amplificatrice 6 comporte une série de fibres actives dopées à l’ytterbium ou d’amplificateurs à cristaux dopés à l’Ytterbium. La chaine amplificatrice 6 reçoit les impulsions étirées 3 et génère des impulsions étirées amplifiées 4. Le second optique dispersif 51 comprend un autre réseau de Bragg volumique à pas variable configuré pour présenter une dispersion de l’ordre de -30 ps/nm. Le second optique dispersif 51 reçoit les impulsions étirées amplifiées 4 et génère des impulsions amplifiées comprimées 5 ayant une durée de l’ordre de 300 fs. En pratique, le second optique dispersif 51 peut être basé sur le même réseau de Bragg volumique à pas variable que le premier dispositif optique dispersif 50 : il suffit d’orienter le RBVPV de façon inversée, la face arrière devenant la face avant et vice-versa.
Une autre utilisation du dispositif optique dispersif 50, 51 est illustré sur la . Une source 1 d’impulsions laser picosecondes, par exemple d’une durée de 50 ps, est amplifiée dans une chaine amplificatrice 6 comportant une série de fibres actives dopées à l’ytterbium. Les impulsions 3, 4 subissent lors de leur propagation une forte auto-modulation de phase qui a pour effet d’élargir le spectre en créant une dérive de fréquence. Un dispositif optique dispersif 51 permet de compenser cette dérive de fréquence et de comprimer les impulsions à une durée beaucoup plus courte. Dans un exemple particulier, les impulsions initiales 3, 4 ont une durée de 50 ps, sont amplifiées jusqu’à une énergie de 15 µJ avant d’être comprimées par le dispositif optique dispersif 51 tel que décrit en lien avec la , comprenant un RBVPV ayant une dispersion comprise entre -10 et -20 ps/nm. La montre un exemple de trace d’autocorrélation d’une impulsion 5 produite par une tel système laser, qui présente une durée d’environ 980 fs.
Le dispositif optique dispersif 50, 51 décrit ici peut être utilisé dans toutes les applications pour lesquelles un compresseur dit de TREACY est utilisé, ou dans lesquelles un étireur d’impulsion est utilisé.
Dans une application, la présente divulgation propose un dispositif optique dispersif 51 permettant de comprimer une impulsion laser d’une durée comprise entre 20 ps et 100 ps vers une durée finale comprise entre 0.1 ps et 3 ps, dans un volume extrêmement compact et, de préférence sans modifier la direction ou la position du faisceau laser. La source laser est par exemple une source picoseconde amplifiée dans un amplificateur à fibres ou à solides. Elle peut aussi être une source femtoseconde étirée dans un étireur à réseaux ou utilisant la dispersion des matériaux puis amplifiée et finalement recomprimée par le dispositif optique dispersif selon l’un des modes de réalisation décrits ci-dessous.
De façon particulièrement avantageuse, le dispositif optique dispersif peut être utilisé pour ajuster la durée des impulsions comprimées sans modifier la direction du faisceau laser. Une simple rotation du dispositif optique dispersif sur lui-même permet d’obtenir une durée d’impulsion variable d’environ 1 ps pour quelques degrés d’angle de rotation.
De façon particulièrement avantageuse, le dispositif optique dispersif est suffisamment compact pour être fixé à l’extrémité d’un laser à fibre souple. Un tel laser à fibre équipé du dispositif dispersif permet la production d’un faisceau d’impulsions laser ultra-brèves et très intenses. L’extrémité souple du laser à fibre peut prendre n’importe quelle position et direction, selon l’application. La position et la direction du faisceau d’impulsions laser ultra-brèves peuvent être modifiées rapidement et sans être limité par le compresseur, qui reste stable.
Dans une autre application, le dispositif optique dispersif 50 permet d’étirer les impulsions avant amplification et d’ajuster la durée des impulsions amplifiées et éventuellement comprimées, de préférence sans réalignement de la chaine amplificatrice.
Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à la présente divulgation dans le cadre des revendications annexées.
Eclateur à gaz à forte capacité d’extinction du courant de suite L’invention se rapporte au domaine général des dispositifs de protection contre les surtensions transitoires de tous types de circuits, d’installations, d’équipements électriques et de réseaux.
L’invention se rapporte plus particulièrement au domaine des parafoudres ou parasurtenseurs à éclateurs à gaz pour la protection des circuits, installations ou équipements électriques et réseaux contre les surtensions transitoires, notamment dues à la foudre.
La vitesse de propagation d’un arc électrique dépend de nombreux paramètres, et notamment des matériaux des électrodes 13, 14, de la résistance d’isolement dans l’espace interne 5 (qui dépend de la composition du gaz inerte emprisonné et des « obstacles » placés sur la trajectoire de propagation T de l’arc électrique) ainsi que de la nature et de l’intensité des forces exercées sur l’arc électrique.
En référence à la , il est visible la distance d’isolement d i entre les premières portions 18, 19 des deux électrodes 13, 14 est maintenue égale à ou voisine de la distance d’isolement d i minimale. Ainsi, dans la chambre d’amorçage 17, les premières portions 18, 19 des deux électrodes 13, 14 sont essentiellement parallèles et l’espace inter-électrode s’élargit légèrement en s’approchant de la chambre d’allongement 23.
La force de Lorentz exercée sur les arcs électriques amorcés dans la chambre d’amorçage est ainsi minimisée puisque l’intensité cette force est proportionnelle à la distance d’isolement d i , ce qui permet de ralentir la vitesse de propagation de l’arc électrique dans la chambre d’amorçage 17.
Avantageusement, les deux électrodes 13, 14 sont agencées de manière à conférer à l’espace inter-électrodes une forme de cornet dont l’embouchure se situe au niveau de la chambre d’amorçage 17 et dont le pavillon se développe selon la chambre d’allongement 23.
En effet, à la différence d’un arc électrique de courant de suite, la décharge d’un arc électrique amorcé par un courant impulsionnel produit localement des ondes de pression qui se propage dans l’espace inter-électrodes à forme de cornet depuis la chambre d’amorçage 17 de sorte à être réfléchies dans la chambre d’allongement 23, ou bien au niveau ou en aval de la chambre d’extinction 20. Ces ondes de pression réfléchies exercent sur l’arc électrique une force tendant à s’opposer à la force de Lorentz, ce qui limite la vitesse de propagation de l’arc électrique vers la chambre d’extinction 20.
Avantageusement, en référence aux figures 4 et 5, pour accentuer les effets de réflexion des ondes de pression générées par la décharge des courants impulsionnels, une plaque d’arrêt 34 en matière céramique, par exemple en alumine, est positionnée perpendiculairement à la trajectoire de propagation T, en aval des tôles de fractionnement 29. Tel que représentée, la plaque d’arrêt 34 se situe encore dans la chambre d’extinction 20. En variante, la plaque d’arrêt 34 pourrait se trouver en aval des tôles de fractionnement 29 hors de l’espace inter-électrodes.
Avantageusement, en référence à la , les tôles de fractionnement 29 comportent des encoches en forme de « V » dont les ouvertures sont orientées vers la chambre d’amorçage. Ainsi, la résistance d’isolement et donc la résistance à l’écoulement du courant reste élevée en entrée de la chambre d’extinction 20.
En dimensionnement, le boîtier 4 mesure par exemple 58 x 44 x 16 mm ou des dimensions moindres.