Elaboration et étude spectroscopique de couches minces de TiO2 optiquement guidantes : rôle du dopage par les ions Eu3+ et Er3+

par Abdelhalim Bahtat

Thèse de doctorat en Sciences. Physique des surfaces et optique guidée

Sous la direction de Jacques Mugnier.

Soutenue en 1996

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Jacques Mugnier.


  • Résumé

    Le present travail est consacre a l'etude de guides d'ondes planaires d'oxyde de titane (tio#2), dopes avec des ions erbium et europium, fabriques par le procede sol-gel. La synthese du sol precurseur de tio#2 ainsi que le protocole utilise pour le depot des couches sont decrits en detail. Les proprietes de guidage, obtenues des une temperature d'elaboration relativement basse (100 c), sont utilisees pour suivre la densification de ces guides et pour la determination de leur coefficient d'attenuation. Les parametres optogeometriques (indice de refraction et epaisseur) sont determines par spectroscopie des lignes noires. La rugosite de surface est mise en evidence par microscopie a force atomique (afm). La potentialite du procede sol-gel dans le domaine de l'optique integree est illustree par le matricage de microstructures (reseaux) dans les guides de tio#2. La technique de spectroscopie raman en configuration guidee, est utilisee pour l'etude de la densification de ces guides, notamment pour suivre le processus de cristallisation. Dans le meme but, le dopage avec des ions europium trivalents fournit une information plus locale. Enfin, les proprietes spectroscopiques (fluorescence et durees de vie) de l'ion erbium dans les guides de tio#2, sont etudiees en fonction du taux de dopage (0,1 a 15%) et de la temperature de recuit: l'emission de fluorescence a 1,5 m (#4i#1#3#/#2#4i#1#5#/#2) ainsi que celle de up-conversion sont analysees en configuration guidee. L'influence des groupements hydroxyles sur les declins de fluorescence est suffisamment reduite par un traitement des couches a 600 c. A cette temperature, le maximum de la duree de vie du niveau #4i#1#3#/#2 (4 ms) est atteint dans le cas des guides dopes a 0,1% en ion erbium. Les declins de fluorescence sont ensuite analyses dans l'approximation de judd-ofelt


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  • Détails : 1 vol. (164 p.)
  • Annexes : Bibliogr. pagination multiple [7] f.

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