Emissions visibles et infrarouges de cristaux non-linéaires de LiNbO3 et LiTaO3 dopés Nd3+ ou Er3+, élaborés à l'état massif ou sous forme de fibres

Visible and infrared emissions of nd#3#+/er#3#+ -doped linbo#3/litao#3 bulky or fiber-like nonlinear single crystals

• Auteur / Autrice : Rozenn Burlot-Loison
• Direction : Richard Moncorgé, Georges Boulon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Richard Moncorgé, Georges Boulon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie des états excités

Structure cristalline (solides)

Champ cristallin, Théorie du

Néodyme

Erbium

Lithium -- Composés

Spectroscopie laser

Résumé

Linbo#3 est le cristal dont les proprietes electro-optiques, acousto-optiques et non-lineaires sont aujourd'hui les plus exploitees. La combinaison de ces proprietes liees a la matrice avec celles d'emission d'un ion terre rare permet la realisation de systemes laser auto-declenches, a modes bloques ou auto-doubleurs de frequence. De plus, l'utilisation d'un pompage optique par diode laser permet d'obtenir des sources laser tout solide compactes emettant dans l'infrarouge ou dans le visible apres generation de second harmonique. Cette etude est consacree a linbo#3 et litao#3, qui possedent des proprietes structurales et optiques voisines, dopes par les ions terres rares nd#3#+ et er#3#+. Les materiaux etudies ont ete synthetises sous forme d'echantillons massifs par la methode czochralski ou de fibres monocristallines elaborees par une methode de zone flottante sous chauffage laser co#2 appelee l. H. P. G. (laser heated pedestal growth). Les proprietes spectroscopiques generales sont reportees pour les deux dopants. Les sections efficaces d'emission stimulee, calculees autour de 1 m pour l'ion nd#3#+ et autour de 1. 5 m, domaine de securite oculaire, pour l'ion er#3#+, sont prometteuses. Une etude de generation de second harmonique dans linbo#3:sc#2o#3:nd#3#+ montre la possibilite d'obtenir un auto-doublage en frequence de l'emission ir de l'ion nd#3#+ a temperature ambiante dans le vert. L'analyse des dynamiques de fluorescence et des transferts d'energie entre ions dans les composes monodopes er#3#+ et copodes yb#3#+-er#3#+ a ete realisee. L'ion yb#3#+ est utilise comme sensibilisateur pour un pompage par diode laser vers 980 nm. Les mecanismes d'additions de photons par transfert d'energie, efficaces entre les ions er#3#+ et conduisant a une fluorescence intense vers 550 nm, sont aussi abordes. Une etude de l'absorption entre etats excites a egalement ete menee pour les deux dopants afin de connaitre son influence sur les emissions des ions. Dans le cas de l'ion nd#3#+, les domaines d'emission ir et d'auto-doublage en frequence dans le vert sont analyses apres pompage dans le niveau #4f#3#/#2 vers 810 nm. Pour l'ion er#3#+, le visible et le proche ir ont ete explores apres pompage du niveau #4i#1#3#/#2 vers 1. 5 m. Les autres domaines d'excitation par diodes laser autour de 800 et 980 nm qui conduisent a une fluorescence vers 550 nm sont aussi etudies. Les sections efficaces d'absorption entre etats excites sont comparees avec celles d'emission stimulee.