Modeling of optical amplifier waveguide based on silicon nanostructures and rare earth ions doped silica matrix gain media by a finite-difference time-domain method: comparison of achievable gain with Er3+ or Nd3+ ions dopants

A comparative study of the gain achievement is performed in a waveguide optical amplifier whose active layer is constituted by a silica matrix containing silicon nanograins acting as sensitizer of either neodymium ions (Nd 3+) or erbium ions (Er 3+). Due to the large difference between population levels characteristic times (ms) and finite-difference time step (10 --17 s), the conventional auxiliary differential equation and finite-difference time-domain (ADE-FDTD) method is not appropriate to treat such systems. Consequently, a new two loops algorithm based on ADE-FDTD method is presented in order to model this waveguide optical amplifier. We investigate the steady states regime of both rare earth ions and silicon nanograins levels populations as well as the electromagnetic field for different pumping powers ranging from 1 to 10 4 mW.mm-2. Furthermore, the three dimensional distribution of achievable gain per unit length has been estimated in this pumping range. The Nd 3+ doped waveguide shows a higher gross gain per unit length at 1064 nm (up to 30 dB.cm-1) than the one with Er 3+ doped active layer at 1532 nm (up to 2 dB.cm-1). Considering the experimental background losses found on those waveguides we demonstrate that a significant positive net gain can only be achieved with the Nd 3+ doped waveguide. The developed algorithm is stable and applicable to optical gain materials with emitters having a wide range of characteristic lifetimes.Comment: Photonics West , Feb 2015, San Francisco, United States. S, SPIE Proceedings, 9357 (935709), 2015, Physics and Simulation of Optoelectronic Devices XXIII. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1405.533

Theoretical investigation of the more suitable rare earth to achieve high gain in waveguide based on silica containing silicon nanograins doped with either Nd3+ or Er3+ ions

We present a comparative study of the gain achievement in a waveguide whose active layer is constituted by a silica matrix containing silicon nanograins acting as sensitizer of either neodymium ions (Nd3+) or erbium ions (Er3+). By means of an auxiliary differential equation and finite difference time domain (ADE-FDTD) approach that we developed, we investigate the steady states regime of both rare earths ions and silicon nanograins levels populations as well as the electromagnetic field for different pumping powers ranging from 1 to 104 mW/mm2. Moreover, the achievable gain has been estimated in this pumping range. The Nd3+ doped waveguide shows a higher gross gain per unit length at 1064 nm (up to 30 dB/cm) than the one with Er3+ doped active layer at 1532 nm (up to 2 dB/cm). Taking into account the experimental background losses we demonstrate that a significant positive net gain can only be achieved with the Nd3+ doped waveguide

Les défis de la gestion de classe au secondaire

La documentation scientifique des dernières décennies cible la gestion de classe comme une des premières difficultés des enseignants, qu'ils soient expérimentés ou débutants. C'est en fonction de cette préoccupation que cette recherche a tenté d'identifier les principales difficultés en gestion de classe des enseignants du secondaire. La collecte des données a été faite par un questionnaire distribué à deux cent seize enseignants des différentes régions de la CECM. L'analyse de données montre que les prin- cipales difficultés concernent un aspect pédagogique où l'enseignant doit tenir compte des différences individuelles des élèves et le contrôle disciplinaire durant l'action. Ces constats suggèrent des pistes de réflexion tant pour les formateurs de maîtres que pour les directeurs d'école qui reçoivent des enseignants débutants.Scientific reports in the last decades point to classroom management as one of most important difficulties which both beginning and experienced teachers face. Within this theme, this research attempts to identify the main difficulties in classroom management encountered by secondary level teachers. Data was collected using a questionnaire distributed to two hundred and sixteen teachers in différents regions of the CECM. Analysis of the results shows that the principal difficulties relate to a) a pedagogical aspect in which the teacher should consider individual differences among students and, b) the control of discipline during activities. These findings suggest avenues for further reflection by teacher trainers as well as by school directors who engage beginning teachers.La documentacion cientifica de las ultimas décadas indica que la gestion de la clase es una de las difîcultades primordiales de los docentes, sean estos experimentados o principiantes. Es en funcion de esta preocupacion que esta investigacion a tratado de iden- tificar las principales difîcultades en gestion de clase de docentes de la escuela secundaria. Los datos para esta investigacion han sido recogidos por intermedio de un cuestionario distribuido a doscientos dieciséis docentes de diferentes regiones de la CECM. El anàlisis de los datos muestra que las principales difîcultades conciernen a) un aspecto pedagogico, en el cual el docente debe tomar en cuenta las diferencias individuals de los alumnos y b) el control disciplinario durante la accion. Estas constataciones sugieren algunas pistas de reflexion, tanto para la formacion docente como para los directores de establecimientos que reciben profesores novicios.In der wissenschaftlichen Literatur der letzten Jahrzehnte wird die Klassenleitung meist als eine der grôfêten Schwierigkeiten fur den Lehrer (égal ob Neuling oder mit Berufserfahrung) dargestellt. Die Forschung hat sich bemuht, im Hinblick auf dièse Schwierigkeiten die wichtigsten Problème der Klassenleitung im Sekundarschul- bereich zu identifizieren. Die erforderlichen Daten wurden mit Hilfe eines Fragebogens ermittelt, der an 216 Lehrer aus verschiedenen Gegenden der CECM verschickt wurde. Aus der Analyse der Daten geht hervor, dass die grôfiten Schwierigkeiten a) einen pâdago- gischen Aspekt betreffen, bei dem der Lehrer die individuellen Unterschiede der Schiller in Betracht ziehen muss oder b) die Aufrechterhaltung der Disziplin wâhrend einer Problem- phase. Aus diesem Sachverhalt ergeben sich verschiedene Ûberlegungen sowohl fur die Ausbildung der Lehrkràfte als auch fur die Schuldirektoren, die mit Lehramtsanfângern arbeiten miissen

Etude expérimentale de la dégradation des traceurs fluorescents sous l'influence des variations de paramètres environnementaux

National audienceLa réalisation des traçages à l'aide de traceurs fluorescents conduit, dans certains cas, à des bilans de restitution très déficitaires. Compte tenu de l'incidence que ce phénomène peut avoir sur la forme de la distribution des temps de séjour, qui est à la base de toute l'interprétation d'un traçage, il devient nécessaire de s'interroger sur le comportement des traceurs fluorescents une fois injectés dans le milieu naturel. Seule l'influence du facteur pH sur la capacité de fluorescence est bien documentée dans la littérature. La photodégradation des traceurs est également un phénomène connu, mais peu de données sont disponibles sur les taux et les vitesses de dégradation. L'effet d'autres paramètres comme la température reste méconnu, surtout pour les traceurs autres que l'uranine. Cet article présente les premiers résultats d'une étude expérimentale de plusieurs mois portant sur l'impact de facteurs environnementaux tels que la lumière et la température, sur la fluorescence des traceurs les plus couramment utilisés (uranine, éosine). Cette étude essaie de quantifier l'impact de chaque paramètre sur chaque traceur, donnant également une idée de la cinétique de dégradation. Nous avons constaté une décroissance très rapide de la fluorescence de l'uranine à la lumière naturelle: une perte de 23 % au bout de 1 h, et de 99 % au bout de 2 semaines pour des concentrations de 25 µg/L. Nous observons également une nette influence de la lumière sur l'intensité de fluorescence de l'éosine, mais avec une décroissance plus lente que pour l'uranine. De manière inattendue, nous avons constaté une influence non négligeable des fortes températures (40 °C) sur la diminution de la fluorescence de l'uranine, alors que rien de tel n'a été observé pour l'éosine. Ces résultats devraient aider à une meilleure compréhension du comportement de chaque traceur dans des conditions naturelles changeantes, pour une adaptation plus adéquate à des contextes variés, et permettre un usage plus informé de ces traceurs dans le cadre des multitraçages

Antoine Bevort, Annette Jobert, Sociologie du travail : les relations professionnelles

Les auteurs de cet ouvrage, qui paraît dans une collection à vocation pédagogique, se proposent de livrer « une analyse générale des relations professionnelles françaises, dans une perspective historique et comparative. » (pp. 17). L’ambition pratique – » la connaissance des dimensions concrètes des relations professionnelles (stratégies et pratique des acteurs, fonctionnement de la négociation collective, nature des conflits) » – s’appuie sur un principe théorique qui voit dans la production..

Productivity and radiation use efficiency of lettuces grown in the partial shade of photovoltaic panels

Combining photovoltaic panels (PVPs) and crops on the same land unit were recently proposed as an alternative to the conversion of cropland into photovoltaic plants. This could alleviate the increasing competition for land between food and energy production. In such agrivoltaic systems, an upper layer of PVPs partially shades crops at ground level. The aim of this work was to (i) assess the effect on crop yield of two PVPs densities, resulting in two shade levels equal to 50% and 70% of the incoming radiation and (ii) identify morphological and physiological determinants of the plant response to shade. Experiments were conducted on four varieties of lettuces (two crisphead lettuces and two cutting lettuces), during two seasons. In all cases, the relative lettuce yield at harvest was equal or higher than the available relative radiation. Lettuce yield was maintained through an improved Radiation Interception Efficiency (RIE) in the shade, while Radiation Conversion Efficiency (RCE) did not change significantly. Enhanced RIE was explained by (i) an increase in the total leaf area per plant, despite a decrease in the number of leaves and (ii) a different distribution of leaf area among the pool of leaves, the maximal size of leaves increasing in the shade. Our result provides a framework for the selection of adapted varieties according to their morphological traits and physiological responses to PVP shade, in order to optimize agrivoltaic systems

New Si-based multilayers for solar cell applications

In this article, we have fabricated and studied a new multilayer structure Si-SiO2/SiNx by reactive magnetron sputtering. The comparison between SiO2 and SiNx host matrices in the optical properties of the multilayers is detailed. Structural analysis was made on the multilayer structures using Fourier transform infrared spectroscopy. The effect of specific annealing treatments on the optical properties is studied and we report a higher visible luminescence with a control over the thermal budget when SiO2 is replaced by the SiNx matrix. The latter seems to be a potential candidate to replace the most sought SiO2 host matrix