Etude de nouveaux verres de phosphate et développement de fibres optiques amplificatrices pour des applications en télécommunications

par Karine Seneschal

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Frédéric Smektala.

Soutenue en 2001

à Rennes 1 .


  • Résumé

    Le transport d'informations par fibres optiques a déclenché une évolution rapide des technologies. Afin de transférer les données avec un grand débit, de nombreuses recherches sont menées pour développer un réseau de télécommunication tout optique. En particulier, le développement d'amplificateurs optiques compacts appropriés pour l'intégration est un challenge dans le secteur de l'optique intégrée. Pour qu'un dispositif compact puisse amplifier le signal à 1,55 um sur une longueur de quelques centimètres seulement, la matrice d'accueil doit pouvoir incorporer des concentrations en ions Er3+ élevées sans formations de clusters. Les verres de phosphate s'avèrent être d'excellents candidats pour ce type d'application. Dans ce projet de recherche, nous avons développé et fabriqué de nouveaux verres de phosphate pouvant incorporer de fortes concentrations en ions terre rare. Les propriétés physico-chimiques de ces verres ont été étudiées : ils sont stables chimiquement, et ils présentent des qualités optiques remarquables. Le jeu des compositions est flexible et permet d'ajuster les compositions pour obtenir des comportements thermomécaniques proches et des indices de réfraction adéquats pour fabriquer des fibres optiques monomodes. Une étude par RMN du solide a ét ́intégralement réalisée pour établir la structure de ces verres. Les propriétés spectroscopiques des ions Er3+ et de système co-dopés Er3+/Yb3+ dans ces verres de phsophate ont été étudiées : le transfert d'énergie par addition de photons entre les ions Er3+ est faible et le transfert d'énergie des ions Yb3+ vers les ions Er3+ dans les systèmes co-dopés est efficace. Des fibres optiques monomodes à base de verre de phosphate dopé Er3+ et co-dopés Er3+/yb3+ ont été fabriquées par la technique du "barreau dans tube" puis caractérisées, en particulier en terme de performances d'amplification. Un gain net de 5dB/cm autour de 1,55um a été obtenu pour un fibre co-dopée Er3+/Yb3+ mesurant 3,6 cm de longueur.


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Informations

  • Détails : 146 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : 48 réf.

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  • Cote : TA Rennes 2001/60

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  • PEB soumis à condition
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