INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Afin de remédier à ce problème, il est proposé que la couche de cladding séparant la région active du substrat Si, dite couche de cladding inférieure, soit relativement épaisse. Elle permet ainsi de compenser la profondeur de pénétration du mode guidé dans les couches de cladding et réduire le couplage du mode guidé avec le substrat Si. Pour un mode guidé présentant une longueur d’onde de 4,5 µm, l’épaisseur de la couche de cladding inférieure doit atteindre au moins 3,5 µm. Cela représente un coût en termes de matière brute conséquent et également une contrainte supplémentaire à l’intégration de la source. Pour un mode guidé présentant une longueur d’onde supérieure à 10 µm (infrarouge lointain), l’épaisseur de la couche de cladding inférieure devrait être supérieure à 20 µm ce qui peut complexifier davantage l’intégration de la source.
Une solution proposée par le document [Coutard, J.G., Brun, M., Fournier, M. et al. « Volume Fabrication of Quantum Cascade Lasers on 200 mm-CMOS pilot line ». Sci Rep 10, 6185 (2020)], évitant l’épaississement de la couche de cladding inférieure, consiste à insérer une couche de faible indice optique entre la couche de cladding inférieure et le substrat Si. Ladite couche de faible indice fait barrière à la propagation du mode guidé dans le substrat Si et permet de réduire l’épaisseur de la couche de cladding inférieure. Cette couche de faible indice est par exemple en oxyde ou en nitrure. Si le découplage entre la source III-V et le substrat Si est efficace pour un mode guidé présentant une longueur d’onde inférieure à 4 µm, le constat est différent lorsque le mode guidé présente une longueur d’onde supérieure. En effet, les oxydes ou les nitrures induisent de fortes pertes lorsque la longueur d’onde du mode guidé est supérieure à 4 µm, ce qui limite grandement la gamme spectrale de la source.
Il existe donc un besoin de fournir un moyen d’intégrer une source lumineuse pouvant fonctionner dans une gamme spectrale étendue, telle qu’une source III-V, sur un substrat présentant un fort indice optique, tel qu’un substrat Si.
L’invention permet de résoudre les problèmes précités grâce à la mise en œuvre d’un réflecteur anti-résonant disposé entre la source lumineuse et le substrat. Puisque le réflecteur est basé sur des conditions d’interférence, il peut être réalisé dans des matériaux n’absorbant pas le rayonnement émis par la source. La source lumineuse peut donc fonctionner dans une large gamme spectrale.
Plus particulièrement, l’invention concerne un système (6) comprenant : un substrat s’étendant parallèlement à un plan, ledit substrat présentant un indice optique ; une source lumineuse configurée pour présenter au moins un mode stationnaire d’un champ électromagnétique, ledit mode étant parallèle au plan, la source étant également configurée pour présenter, pour ledit au moins un mode stationnaire, un indice optique effectif tel que .
Le système est remarquable en ce qu’il comprend également un réflecteur anti-résonant pour ledit au moins un mode stationnaire, ledit réflecteur s’étendant sur le substrat et la source s’étendant sur le réflecteur, le réflecteur comprenant au moins une bicouche semiconductrice s’étendant parallèlement au plan, ladite au moins une bicouche comprenant : une première sous-couche semiconductrice et une deuxième sous-couche semiconductrice, s’étendant contre la première sous-couche, la première sous-couche étant disposée entre la source et la deuxième couche-couche, les première et deuxième sous-couches présentant respectivement des indices optiques et tels que et , la première sous-couche présentant également une épaisseur configurée pour former une cavité anti-résonante pour ledit au moins un mode stationnaire.
Par mode stationnaire, on entend un mode d’un champ électromagnétique qui est confiné dans une cavité résonnante.
Par mode parallèle au plan, on peut entendre que le champ électromagnétique est transverse par rapport au plan. Par mode électromagnétique transverse par rapport au plan, on peut entendre que le mode guidé présente, de manière exclusive, une polarisation électrique du champ électromagnétique normale au plan ou une polarisation magnétique du champ magnétique normale au plan.
Par indice optique, on entend également indice de réfraction.
Par indice optique effectif, on entend l’indice optique vu par le mode stationnaire dans la source.
Par « réflecteur s’étendant sur le substrat », on entend que le réflecteur et le substrat sont en regard l’un de l’autre et que le substrat peut s’étendre, soit directement contre avec substrat, soit être séparé du substrat par une couche intermédiaire.
Par réflecteur anti-résonant, on entend que le réflecteur est basé sur le principe d’interférences destructives dudit au moins un mode stationnaire, bloquant la transmission du mode guidé à travers le substrat.
Par « épaisseur configurée pour former une cavité anti-résonante pour ledit au moins un mode », on entend que l’épaisseur de la première sous-couche de chaque bicouche est choisie pour ne pas favoriser une résonance dans la cavité formée par chaque première sous-couche. Une épaisseur permettant une résonance est par exemple . L’épaisseur de la première sous-couche de ladite est donc comprise dans
où est une longueur d’onde dudit au moins un mode stationnaire et .
Le découplage entre la source et le substrat est réalisé en employant un réflecteur anti-résonant. C’est une caractéristique inattendue pour la personne du métier. En effet, la personne du métier cherchant à employer un réflecteur s’orienterait plutôt vers un réflecteur résonant, tel qu’un miroir de Bragg. La personne du métier connait par exemple les sources lumineuses à cavité verticale, employant des miroirs de Bragg pour réaliser le confinement d’un mode guidé vertical.
De manière inattendu, le réflecteur emploie une bicouche dont les sous-couches présentent des indices optiques supérieurs à l’indice optique effectif vu par le mode stationnaire dans la source. C’est également une caractéristique inattendue pour la personne du métier qui penserait que cela tend à favoriser la transmission du mode vers le substrat plutôt que l’empêcher.
Dans certains modes de réalisation, les classes de précision peuvent être définies et normalisées. C’est par exemple le cas de la norme ITU-T G8275.1 utilisée dans les réseaux de télécommunication pour les besoins de la 5G à laquelle peuvent obéir les équipements selon certains modes de réalisation.
Les informations temporelles précédemment citées, peuvent être transmises également dans des messages compatibles avec des protocoles de mise à l’heure, tel que par exemple le protocole PTP (acronyme anglais de « precision time protocol ») de la norme IEEE-1588. Dans le cadre de la norme 5G, le protocole PTP utilisé est défini par l’ITU-T sous la référence G.8275.1.
La transmission des informations temporelles, entre les passerelles P1, P2 et les serveurs d’horodatage SH1 et SH2 est illustrée par une seule étape S0, qui comme indiqué précédemment est en réalité, répétée plusieurs fois, périodiquement. Sur les figures, ceci est illustré par les messages Mhref et selon certains modes de réalisation, comme indiqué précédemment, ces messages illustrent la transmission d’informations temporelles par le biais de protocoles PTP.
La mise à jour de l’horloge interne des passerelles P1 et P2 à partir des informations temporelles de référence obtenues respectivement des serveurs d’horodatage SH1 et SH2 peut également prendre en compte le temps de propagation entre les serveurs d’horodatage et les passerelles. Le temps de propagation peut être calculé par les passerelles P1 et P2 à partir de l’échange de messages bidirectionnels avec leur serveur respectif SH1 ou SH2. A cet effet, le temps de propagation peut être déterminé en mesurant le temps de transfert aller-retour entre une passerelle et le serveur d’horodatage et en divisant ce temps par deux, en ne tenant pas compte de la dissymétrie qui peut exister entre le temps de transfert aller et le temps de transfert retour.
Ce temps de propagation peut par exemple être rajouté à l’information temporelle de référence pour obtenir l’horloge interne de la passerelle.
Ensuite le terminal T1 envoie un message MES_1 à destination d’un ou plusieurs équipements sur le réseau, étape S1. Dans l’exemple montré en , le message est destiné au terminal T2. Lorsque le procédé est mis en œuvre dans une architecture telle celle illustrée en , on note que le terminal T1 et la passerelle P1 sont confondus, de même que le terminal T2 et la passerelle P2 peuvent ou non être confondus. Lorsque la passerelle P1 et le terminal T1 sont confondus, alors l’étape S1 n’existe pas, le message MES_1 est transmis au terminal T2 à partir de la passerelle P1.
Lors d’une étape S2, la passerelle P1 horodate le message MES_1 à l’aide au moins de son horloge interne, mise à l’heure à partir d’au moins une première information temporelle de référence obtenue lors de l’étape S0. Cette information temporelle de référence peut être obtenue d’un ou plusieurs équipements du second réseau et notamment du serveur d’horodatage SH1
L’horodatage du message MES_1 comprend l’association, ou l’insertion, d’une information d’horodatage, HRE, au message MES_1.
Dans certains modes de réalisation, la passerelle P1 horodate le message MES_1 à l’aide non seulement de l’information d’horodatage HRE mais également à l’aide de l’information de qualité, par exemple une classe de précision associée clockclass_HRE.
Préférentiellement l’information d’horodatage HRE correspond à l’heure de réception du message MES_1 dans la passerelle P1. Lorsque la passerelle P1 et le terminal T1 sont confondus, HRE peut correspondre à l’heure de transmission du message MES_1 par la passerelle P1 sur le réseau de communication.
Lors de l’étape S3, le message MES_1 est transmis à la passerelle P2. Le message MES_1 peut être ensuite transmis au terminal T2 lorsqu’il lui est adressé (ou à plusieurs terminaux tels le terminal T2 ou des terminaux situés derrière des passerelles identiques à la passerelle P2), étape S3’. On peut noter que le message MES_1 transmis à la passerelle P2 ou au terminal T2 n’est pas nécessairement transmis avec la première information d’horodatage avant d’être transmis. Dans un tel mode de réalisation, les étapes S3 et S3’ peuvent être effectuées avant l’étape S2.
La passerelle P1 reçoit, étape S4, une seconde information d’horodatage, HTR de la seconde passerelle P2 relative au message MES_1. La passerelle P2 génère l’information d’horodatage HTR à l’aide de son horloge interne, mise à l’heure à partir des informations temporelles de référence échangées via les messages de type Mhref.
Les horloges internes de la passerelle P1 et de la passerelle P2 sont avantageusement mises à jour de manière régulière ou périodique. Comme indiqué précédemment, par périodique on entend de manière régulière ou non, à intervalle régulier ou non. Il s’agit ici de garantir une synchronisation et plus les messages sont réguliers, plus la synchronisation est fine.
La seconde information d’horodatage peut être reçue sous différents formats ou dans différents messages.
Dans certains modes de réalisation, la seconde information d’horodatage est associée au message MES_1 en étant insérée dans le message MES_1 qui est retransmis à la passerelle P1 par la passerelle P2.
Dans certains modes de réalisation, la seconde information d’horodatage est transmise à la passerelle P1 dans un autre message, différent du message MES_1 dans lequel est également inséré un identifiant du message MES_1 permettant à la passerelle P1 d’associer la seconde information d’horodatage reçue au message MES_1.
MATERIAU DE CATHODE COMPOSITE, SON PROCEDE DE PREPARATION ET SON UTILISATION La présente demande relève du domaine des matériaux d’électrode, et porte plus particulièrement sur un matériau de cathode composite, son procédé de préparation et son utilisation.
Ces dernières années, la Chine a vigoureusement soutenu le développement de l’industrie des véhicules électriques, les exigences des constructeurs automobiles à l’égard des fabricants de batteries sont également de plus en plus strictes, et il existe un besoin urgent d’un matériau de cathode présentant une énergie spécifique élevée, une longue durée de vie et un faible coût, ainsi que de sa batterie. La batterie lithium-ion est choisie par les fabricants de batteries en raison de ses avantages, tels qu’une tension de fonctionnement élevée, une grande énergie spécifique, une longue durée de vie et un faible taux de pollution. Le matériau de cathode à base de sel de phosphate a suscité une attention considérable en tant qu’alternative potentielle au matériau de cathode en couches disponible dans le commerce, en raison de ses avantages en termes de stabilité structurelle, de rentabilité et de respect de l’environnement.
Le lithium phosphate de fer et de manganèse est un type de matériau de cathode à base de sel de phosphate ayant suscité beaucoup d’intérêt, mais la faible conductivité du matériau lui-même constitue un défaut important. Généralement, la conductivité du matériau est améliorée en faisant appel à du carbone pour enrober le lithium phosphate de fer et de manganèse, et le procédé de synthèse actuel consiste principalement à mélanger divers sels de fer, de l’acide phosphorique et une source de manganèse pour préparer un précurseur, puis à les mélanger à une source de lithium et à une source de carbone pour former un lithium phosphate de fer et de manganèse enrobé de carbone.
Par exemple, le brevet CN105762335A divulgue un procédé de préparation d’un matériau à base de lithium phosphate de fer et de manganèse enrobé de carbone par grillage en deux étapes, comprenant : la réalisation d’une première étape de grillage sur un matériau brut de lithium phosphate de fer et de manganèse placé à l’air ; le mélange du produit grillé à l’air et d’une matière organique de source de carbone, uniformément, dans un milieu de dispersion, et le séchage pour obtenir un produit intermédiaire ; ensuite, la réalisation d’une seconde étape de grillage sur le produit intermédiaire, sous la protection d’une atmosphère inerte ou d’une atmosphère faiblement réductrice, de manière à obtenir finalement le matériau à base de lithium phosphate de fer et de manganèse enrobé de carbone.
Le brevet CN111900344A divulgue un procédé de préparation d’un matériau de cathode à base de lithium-manganèse-fer enrobé de carbone, comprenant les étapes suivantes : tout d’abord, l’ajout, goutte à goutte, d’une solution A de sels de métaux de transition préparée dans un rapport molaire de Mn à Fe, d’une solution B de phosphore et d’une solution C d’ammoniac aqueux, dans une cuve de réaction, en même temps, pour préparer un précurseur du matériau de cathode à base de lithium phosphate de fer et de manganèse ; ensuite, la préparation d’une source de lithium selon un rapport molaire entre le précurseur et la source de lithium, l’ajout d’une source de carbone pour l’enrobage et d’un composé métallique dopé, et la calcination sous la protection d’une atmosphère inerte pour obtenir le matériau de cathode à base de lithium phosphate de fer et de manganèse enrobé de carbone.
Le brevet CN102249208A divulgue un procédé de synthèse hydrothermique d’un matériau de cathode à base de lithium phosphate de fer et de manganèse pour une batterie lithium-ion, comprenant les étapes suivantes : la première étape, de préparation du LiMn x Fe 1-x PO 4 par une réaction de synthèse hydrothermique comme suit : mélange d’une solution aqueuse d’hydroxyde de lithium, d’une solution aqueuse de sulfate ferreux et d’acide phosphorique avec agitation, chauffage à 150-180°C d’une durée de 0,5-2,0 heures après scellement, réaction pendant 0,5-4 heures sous une pression de 0,48-1,0 MPa et refroidissement à une température inférieure ou égale à 80°C, et filtrage ; la deuxième étape, de mélange avec des matières organiques, et de séchage : mélange d’un gâteau de filtration humide avec une matière organique soluble de source de carbone, et séchage par pulvérisation ou par distillation éclair ; la troisième étape, de traitement par enrobage de carbone : grillage du LiMn x Fe 1-x PO 4 et d’une poudre composite de source de carbone à 600-750°C pendant 4-6 heures sous gaz inerte, puis refroidissement à une température inférieure ou égale à 150°C pour obtenir le lithium phosphate de fer et de manganèse enrobé de carbone pour un matériau de cathode de batterie lithium-ion.
Cependant, le processus décrit ci-dessus est complexe et n’a que peu d’effet sur la conductivité à l’intérieur de la particule de matériau, et il est très difficile d’obtenir un enrobage de carbone uniforme. En outre, le processus décrit ci-dessus ne parvient que difficilement à obtenir un mélange uniforme de l’élément Li, de l’élément Fe et de l’élément Mn, ce qui ne permet pas d’exploiter pleinement les performances du matériau, et l’amélioration des performances électrochimiques s’en trouve limitée.
Par conséquent, la manière de concevoir un processus de préparation simple permettant de réaliser un enrobage de carbone uniforme et d’améliorer la conductivité électrique à l’intérieur de la particule de matériau afin d’accroître les performances électrochimiques du matériau constitue une question technique urgente.
Compte tenu des lacunes de l’état antérieur de la technique, la présente demande cherche à fournir un matériau de cathode composite, son procédé de préparation et son utilisation. Dans la présente demande, une source de phosphore, une source de lithium et du Li x M y N z sont mélangés et calcinés, et un carbure produit par la calcination et la décomposition du Li x M y N z réagit avec la source de phosphore pour produire du carbone élémentaire, ce qui permet de réaliser le mélange au niveau atomique de l’élément M, de l’élément C et de l’élément Li, formant par conséquent un matériau de cathode composite enrobé de carbone. Le processus de la présente demande est simple et permet de former une couche d’enrobage de carbone uniforme et un réseau conducteur à l’intérieur de la particule, ce qui améliore efficacement les performances électrochimiques du matériau de cathode composite.
Afin d’atteindre l’objectif de la présente demande, la présente demande utilise les solutions techniques suivantes.
Dans un premier aspect, la présente demande fournit un procédé de préparation d’un matériau de cathode composite, dans lequel le procédé de préparation comprend :
le mélange d’une source de phosphore, d’une source de lithium et du Li x M y N z , et la calcination pour obtenir le matériau de cathode composite ;
dans lequel, 0 ≤ x < 2, 0,8 ≤ y ≤ 2, et 0,5 < z < 0,8 ;
La est une vue en perspective d’une cartouche constituant une partie d’un système de compensation dimensionnelle selon un premier mode de réalisation de l’invention, la cartouche étant en configuration précontrainte.
La est une coupe longitudinale de la cartouche de la .
La est une vue en perspective d’une coupe longitudinale d’une pile à combustible comprenant plusieurs cartouches, notamment celle des figures 1 et 2, les cartouches étant en configuration libérée.
La est une coupe similaire à celle de la , où la pile à combustible est en cours de fabrication, selon un premier mode d’utilisation de la cartouche des figures précédentes.
La est une coupe similaire à celle de la , montrant une étape suivante de la fabrication pour le premier mode d’utilisation de la cartouche.
La est une coupe similaire à celle des figures 4 et 5, où le système de compensation dimensionnelle est montré seul, dans une étape de fabrication de la pile à combustible, selon un deuxième mode d’utilisation de la cartouche des figures précédentes, la cartouche étant dans une position reculée.
La est une vue en perspective d’une cartouche, constituant une partie d’un système de compensation dimensionnelle, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, la cartouche étant en configuration précontrainte.
La est une coupe schématique d’une pile à combustible en cours de fabrication, comprenant le système de compensation dimensionnelle, avec plusieurs cartouches, notamment celle des figures 6 et 7, où les cartouches sont dans une position reculée.
Les figures 1 et 2 montrent une cartouche 1, qui comprend une embase 10, un pied 20, un ressort 30 et un système de maintien 40. La cartouche 1 présente un sens d’utilisation, en définissant une direction de compression X1, fixe par rapport à l’embase 10, et dirigée de l’embase 10 vers le pied 20. La cartouche 1 est géométriquement traversée par un axe central X10, parallèle à la direction de compression X1.
L’embase 10 présente une extrémité proximale 11, une extrémité distale 12, une paroi périphérique 13 et, de préférence, un conduit central 14, visible sur la , qui sont fixes les uns par rapport aux autres. L’axe X10 traverse les extrémités 11 et 12, l’extrémité 12 étant dans la direction X1 par rapport à l’extrémité 11. La paroi 13 entoure l’axe X10 et relie les extrémités 11 et 12. La paroi 13 est préférentiellement de forme cylindrique à base circulaire, centrée sur l’axe X10. Le conduit central 14, s’il est prévu, traverse avantageusement l’embase depuis l’extrémité 11 jusqu’à l’extrémité 12 en étant centré sur l’axe X10.
De préférence, l’embase 10 comprend une tête d’actionnement 16, formée à son extrémité proximale 11. La tête d’actionnement 16 vise à être actionnée par une personne, préférentiellement à l’aide d’un outil, ou par une machine, pour mettre l’embase en rotation autour de l’axe X10. Par exemple, comme illustré, la tête d’actionnement 16 est formée par une terminaison à six pans centrée sur l’axe X10, pour être actionnée par une clé six pans.
De préférence, la paroi périphérique 13 porte un filetage extérieur 17, par exemple à partir de la tête 16 jusqu’à l’extrémité 12. Le filetage 17 est centré sur l’axe X10, c’est-à-dire est orienté dans le sens de la direction X1.
Le pied 20 est coulissant par rapport à l’embase 10, en étant guidé dans ce coulissement par l’embase 10, suivant la direction X1.
Pour cela, par exemple, le pied 20 comprend une jambe de coulissement 21, qui est reçue à coulissement dans un conduit de coulissement 18 formé par le conduit central 14. La jambe de coulissement 21 et le conduit de coulissement 18 sont ici centrés sur l’axe X10. Le conduit de coulissement 18 est formé par une partie du conduit central 14 débouchant à l’extrémité 12. La jambe de coulissement 21 entre dans le conduit 18 par l’extrémité 12.
Le pied 20 est conçu pour venir en appui, suivant la direction X1, contre une surface à presser, perpendiculaire à la direction X1.
On constate que le procédé selon l’invention permet une convergence rapide de la segmentation des pixels de l’image en régions associés aux différentes sources détectées.
Le procédé selon un des modes de mises en œuvre de l’invention peut être implémenté sur différents types d’unités de calcul, comme par exemple : des circuits intégrés tels que des FPGAs, ASICs, des processeurs, tels que des microprocesseurs, CPU, DSP ou GPU.
Comme indiqué ci-dessus, le procédé selon un mode de réalisation de l’’invention possède des caractéristiques permettant de réduire son temps d’exécution, notamment lorsqu’il est implémenté sur un circuit intégré où on charge une image à partir d’une mémoire externe : les parcours sont effectués par pixels successifs. Les données de l’image peuvent donc être chargées pour plusieurs pixels successivement, ce qui limite la latence de chargement des données lorsqu’une mémoire externe au processeur effectuant les opérations est utilisée ; le traitement par pixels successifs permet de réutiliser les résultats d’opérations d’un pixel courant pour le pixel suivant ; le parcours déterministe permet de traiter plusieurs lignes de pixels de l’image en parallèle, la parallélisation des opérations permettant de réduire de manière importante le temps de traitement du procédé.
La montre ainsi un exemple de structure Struct16 de parallélisation de traitement de pixels dans un ensemble de modes de réalisation de l’invention.