Etude par absorption dans les etats excites de l'ion erbium er#3#+ dans les matrices fluorees applications lasers a 2,8 m

Excited state absorption studies of er#3#+ in fluorides matrices laser applications at 2. 8 m

• Auteur / Autrice : Christophe Labbé
• Direction : Jean-Louis Doualan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Caen

Résumé

Ce memoire est consacre a l'etude par absorption dans les etats excites (aee) de l'ion erbium er#3#+ dans les matrices fluorees et a l'analyse de la transition laser a une longueur d'onde de 2,8 m entre les deux premiers etats excites de cet ion (#4i#1#1#/#2 #4i#1#3#/#2). Cinq matrices a differentes concentrations d'erbium ont ete synthetisees au laboratoire par les methodes de bridgman et czochralski : liyf#4, bay#2f#8, ky#3f#1#0, caf#2 et na#0#,#4 y#0#,#6 f#2#. #2. Nous avons determine la structure stark de l'ion erbium dans les composes ky#3f#1#0 et na#0#,#4 y#0#,#6f#2#,#2 et applique le formalisme de judd-ofelt sur ces derniers ainsi que sur le compose caf#2. Le deuxieme chapitre decrit le montage experimental d'aee utilisant une technique pompe-sonde et expose une nouvelle methode d'etalonnage en sections efficaces d'aee a l'aide du calcul du rapport de population caracterisant le peuplement des niveaux #4i#1#3#/#2 et #4i#1#1#/#2. Le troisieme chapitre presente les resultats des spectres obtenus et les compare avec les sections efficaces d'aee integrees calculees par le formalisme de judd-ofelt. Le quatrieme chapitre etudie les variations du rapport de population en fonction de la concentration d'erbium et du taux de pompage. Ces variations ont permis d'etablir une modelisation des peuplements des niveaux et de connaitre les coefficients de transfert d'energie entre ions erbium. Le cinquieme chapitre regroupe tous les resultats precedents (section efficace de gain vers 2,8 m, peuplement du niveau #4i#1#1#/#2 et rapport de population ) afin de comparer les materiaux en calculant le seuil theorique laser. Il apparait que le compose caf#2:er#3#+ (10,34%) possede un seuil laser proche de celui du compose bay#2f#8 et se revele etre un tres bon materiau laser. Nous avons effectue des mesures lasers sur caf#2:er#3#+ (10,34%) excite a 968 nm. Nous avons obtenu un seuil de 23 mw et un rendement differentiel de 30%.