Caracterisation par luminescence cooperative d'agregats de terres rares dans des verres d'oxydes

par BARBARA SCHAUDEL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de FABIENNE PELLE.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Les amplificateurs optiques utilises dans les reseaux de telecommunications sont des verres dopes aux ions er 3 +. Pour ameliorer leurs performances, il est necessaire d'accroitre la concentration en ions dopants : il se forme alors dans le verre des agregats de terres rares dans lesquels des transferts d'energie entre ions induisent une degradation du gain. L'experience de luminescence cooperative de l'ytterbium est une technique interessante pour caracteriser ces agregats. L'emission cooperative correspond a la desexcitation simultanee de deux ions yb 3 + qui emettent un unique photon dans le visible. La probabilite tres faible de ce processus depend principalement des distances entre les ions et elle sera d'autant plus grande que les ions sont proches, c'est a dire qu'ils forment des agregats. En pratique, l'emission cooperative ne sera observee que si aucune autre emission d'un niveau d'energie reel n'a lieu. L'ytterbium est choisi comme sonde car son schema de niveaux d'energie comporte seulement deux niveaux separes de 10000 cm - 1 ; la luminescence cooperative est alors observee vers 500 nm. L'influence de la composition du verre et du procede de fabrication sur l'agregation des ions est etudiee dans trois series de verres aluminosilicates, borosilicates et phosphates. Les resultats obtenus montrent que les verres phosphates favorisent une bonne dispersion des ions yb 3 +. Dans les verres silicates, la formation d'agregats est liee a la presence d'atomes d'oxygene non pontants, qui facilitent l'insertion des terres rares. De plus, la dispersion des ions ytterbium est amelioree quand les verres sont dopes avec des precurseurs dans lesquels les distances minimales entre yb 3 + sont elevees. Des mesures sur des cristaux stoechiometriques en ytterbium permettent de relier l'intensite de luminescence cooperative a la dispersion des ions. Applique aux verres etudies, cet etalonnage permet d'evaluer la fraction d'ions dans les agregats en fonction de leur taille.

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Informations

  • Détails : 208 p.
  • Annexes : 101 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2000
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