Elaboration par epitaxie en phase liquide et caracterisation de couches monocristallines de yag dope : realisation de lasers guide d'onde neodyme et ytterbium a faibles seuils

par DENIS PELENC

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Claude Vial.

Soutenue en 1993

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Dans le cadre des recherches sur des dispositifs laser compacts pouvant etre pompes par diodes, ce memoire decrit le developpement d'une nouvelle technique d'elaboration de lasers guides d'onde, l'epitaxie en phase liquide. Cette technique a ete appliquee a la croissance de couches minces monocristallines de yag dope neodyme et ytterbium sur des substrats de yag non dope. Afin d'obtenir des guides de bonne qualite, nous avons defini les conditions de croissance des couches et montre l'interet de la croissance d'une surcouche de confinement. Deux co-dopages ont ete etudies en supplement a l'ion actif: gallium pour controler l'indice optique des couches, lutetium pour controler leur parametre cristallin. La determination du coefficient de segregation des divers dopants a requis le developpement d'un modele qui prend en compte l'evolution des bains au cours du temps. Nous avons mesure l'augmentation d'indice due a chaque dopant et propose un mecanisme expliquant cette augmentation. La caracterisation spectroscopique des couches a indique que les ions actifs ont les memes proprietes que le materiau massif de meme composition. La caracterisation laser a montre des pertes par propagation tres faibles (environ 0,1 db/cm), comparables a celles du materiau massif. Pour la transition laser a 1064 nm du neodyme, nous avons demontre l'effet laser pour une puissance absorbee au seuil de 700 w et mesure un rendement differentiel de 40% en pompage par diode, pour un seuil de 14 mw. Pour des transitions laser quasi-3 niveaux, une diminution significative du seuil par rapport a une configuration non guidee a ete obtenue: a 946 nm dans un guide dope neodyme, a 1029 nm dans un guide dope ytterbium en pompage par barrette de diode 1w. Un rendement differentiel de 80% a egalement ete mesure dans un guide dope ytterbium emettant a 1048 nm


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  • Détails : 264 p.
  • Annexes : 121 REF.

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  • Cote : TS 93/GRE1/0171
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