Cristallogenese et etude spectroscopique de l'aluminate de strontium lanthane sr#1#-#xla#xmg#xal#1#2#-#xo#1#9 (asl) dope nd, cr, nd-cr ou pr. Proprietes laser de l'asl : nd

par VALERIE DELACARTE et Daniel Vivien

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de J. THERY.

Soutenue en 1994

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

L'asn, sr#1#-#xnd#xmg#xal#1#2#-#xo#1#9 (sr#1#-#xnd#x) est un materiau laser prometteur decouvert recemment. Nous nous sommes interesses a l'asl:nd (sr#1#-#xnd#yla#x#-#y) pour lesquels les taux de strontium et de neodyme, responsables respectivement de la non congruence de la fusion et des proprietes laser, peuvent varier independamment. Les spectroscopies d'absorption et d'emission sont etudiees en fonction de la composition des cristaux synthetises au four a concentration de rayonnement. On assiste a une extinction de la fluorescence due a des interactions fortes entre ions nd#3#+. L'intensite de fluorescence est maximale pour environ 10% de neodyme. Les meilleures compositions sont synthetisees par tirage czochralski. Les cristaux sr#1#-#xnd#yla#x#-#y avec 1-x 0,6 ou 1-x = 0,7 et y 0,1 sont a fusion congruente. Pour les autres compositions, l'ecart a la non congruence est d'autant plus grand que le taux de strontium est eleve et le taux de lanthane faible. Les tests laser en pompage par diode a 796 nm mettent en vedette le cristal sr#0#,#7nd#0#,#1la#0#,#2 pour lequel le rendement differentiel atteint 47%. Un tirage reussi a l'echelle industriel pour la composition sr#0#,#7nd#0#,#1la#0#,#2 permet de dire que l'asl: nd est desormais en phase de developpement. Dans une deuxieme etape, l'etude du chrome dans l'asl: cr revele la presence de 4 sites occupes par cr#3#+, de paires et de triades de chrome. Les cristaux codopes d'asl: nd, cr sont ensuite elabores et on montre l'existence des transferts d'energie cr nd tres efficaces. Ceci laisse prevoir une augmentation forte du rendement de l'emission laser de nd#3#+, en pompage par lampe flash, grace a l'introduction de chrome. Enfin, le cristal de composition sr#0#,#7nd#0#,#1la#0#,#2cr#0#,#0#5 est synthetise par tirage czochralski a l'echelle industrielle. Sa taille et sa qualite permettent de poursuivre ce travail en effectuant des tests laser en pompage par lampe flash. Enfin, les cristaux sr#0#,#7pr#yla#0#,#3#-#y avec y = 0,02 ; 0,05 et 0,10 ont ete synthetises par tirage czochralski et leur proprietes optiques etudiees. Compte tenu des resultats obtenus, on espere observer l'effet laser de l'asl: pr a des longueurs d'onde interessantes en particulier dans le visible

Titre traduit

Crystal growth, optical spectroscopy and physical properties of asl:nd, asl:cr, asl:nd, cr and asl: pr. Laser tests on asl:nd. (asl = sr#1#-#xnd#yla#x#-#ymg#xal#1#2#-#xo#1#9)

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