Elaboration et caractérisation de l'iodate de lithium (LiIO3) pour l'optique guidée

Elaboration and characterisation of lithium iodate (LiIO3) for guided optic

• Auteur / Autrice : Christine Rosso Giraud-Sauveur
• Direction : Jacques Bouillot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique expérimentale et instrumentation
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Chambéry
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mesure en ferro-électricité et en optique d'Annecy (19..-1996)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propriétés optiques

Lithium -- Composés

Guides d'ondes optiques

Résumé

Les cristaux d'iodate de lithium (LiIO3) possèdent d'excellentes propriétés optiques et piézoélectriques avec un domaine de transmission optique qui s'étend de l'ultraviolet à l'infrarouge. Les cristaux sont élaborés en milieu aqueux à partir d'une solution d'iodate de lithium. Aucune étude sur la réalisation de guides d'ondes optiques dans LiIO3 n'avait été réalisée avant cette thèse. Les résultats présentés ici concernent donc la réalisation de guides d'ondes planaires par implantation ionique. Les ions implantés (ici de l'hydrogène) créent une barrière optique à une profondeur donnée et la lumière peut alors se propager entre la surface de l'échantillon et cette barrière. La profondeur des guides d'ondes obtenus s'étend de 3. 5 μm à 17 μm ce qui permet de passer de guides monomodes à des guides fortement multimodes. Une étude précise de l'influence des paramètres d'implantation sur les guides d'ondes réalisés dans des échantillons coupés parallèlement ou perpendiculairement à l'axe optique est présentée. Les premières mesures d'atténuation sur un guide monomode donnent une atténuation de 3dB. Cm-1 pour le mode TEO. Le dopage des cristaux de LiIO3 dans le bain de croissance par des ions chromes permet d'obtenir une luminescence des échantillons entre 760 nm et 1160 nm avec une durée de vie de 6. 5 μs. Des mesures de conductivité ionique et des coefficients électrooptiques dans les échantillons dopés avec du chrome sont comparées avec celles obtenus sur des cristaux purs. Un dopage local des guides d'ondes planaires par implantation d'ions Terres-Rares montre par analyse ESCA que les ions europium se positionnent au sein de la maille cristalline sous leur état d'oxydation 3+, état dans lequel il est possible d'observer de la luminescence. L'iodate de lithium est donc un matériau qui peut être intéressant pour des applications en optique intégrée soit en utilisant les propriétés intrinsèques du matériau pur soit en lui conférant par dopage des propriétés d'amplification