Thulium spectroscopy in sulphide glasses for optical amplifier application

par Viet Giang Truong

Thèse de doctorat en Optique

Sous la direction de Bernard Jacquier.

Soutenue en 2004

à Lyon 1 .


  • Résumé

    L'essor des amplificateurs optiques à fibre dopée erbium dans les années 1980 a exploité la transition 4I13/2 [in] 4I15/2 et a permis la transmission et l'amplification de signaux sur la bande C (1530-1560 nm) sans avoir recours aux coûteuses conversions optique/électrique. Les amplificateurs optiques présentent plusieurs avantages par rapport aux amplificateurs électriques, y compris la capacité de produire du gain à plusieurs longueurs d'ondes différentes simultanément. Cependant, comme la capacité de transmission de la fenêtre actuellement exploitée (1,55[mu]m) est saturée même après utilisation des techniques de multiplexage dense en longueur d'ondes (DWDM), il est nécessaire d'ouvrir des fenêtres à des longueurs d'ondes autre que 1,55 [mu]m. Ainsi, les amplificateurs à fibre dopée Tm - dans des matrices fluorées possèdent une nouvelle fenêtre d'émission à 1,48 [mu]m, ont montré un vif succès grâce à leur énergie de phonon plus basse par rapport à celle de la silice. Les verres de sulfure montrent une énergie de phonon encore plus basse que les verres fluorures. Par conséquent, les verres de sulfure dopés Tm3+ sont un candidat potentiel pour la réalisation des amplificateurs à fibre optique. Les propriétés physiques générales d'une stabilité thermique excellente dans les verres de sulfure sont présentées. La relaxation multiphonon, considérée comme le processus le plus important dans les transitions non-radiatives entre les niveaux énergétiques des rare-terres a été soigneusement discuté. Les propriétés spectroscopiques des verres de chalcogénure dopés Tm3+, basées sur le comportement de leur transition à 1,48 [mu]m sont également présentées. Les niveaux d'énergie, les sections efficaces de transition, la forme de la bande de gain, les durées de vie calculées et mesurées ont été analysés dans cette thèse. Une analyse fondamentale basée sur les études de spectroscopie du Thulium peut nous aider à mieux reconnaître les problèmes qui ont conduit jusqu'à présent au manque de succès des verres de sulfure dopés avec des ions terre-rare. Un phénomène décrivant le processus de relaxation rapide entre la matrice hôte et les ions dopants a été découvert et a été confirmé par les expériences. Ce modèle a ouvert des possibilités pour la réalisation pratique du pompage dans les amplificateurs à base de fibre de chalcogénure


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Informations

  • Détails : 1 vol. (171 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 130 réf. bibliogr

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2004/208bis
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