Tungstates pour la conversion de fréquences laser par décalage Raman : relation propriétés structurales-propriétés vibratoires, croissance cristalline et caractérisations

• Auteur / Autrice : Emmanuel Gallucci
• Direction : Marie-Thérèse Cohen-Adad, Christelle Goutaudier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Chimie physique inorganique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Thérèse Cohen-Adad, Christelle Goutaudier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diagrammes de phases

Propriétés optiques

Tungstates

Spectroscopie Raman

Croissance cristalline

Optique non linéaire

Résumé

Cette étude s'inscrit dans le cadre de la recherche de nouveaux matériaux optiques non linéaires à susceptibilité d'électriques du 3e ordre élevées pour l'émission laser, par décalage Raman, autour de 1. 55 micromètres, cette longueur d'onde présentant des dangers minimes pour l'œil et un grand intérêt pour l'amplification des signaux transmis par fibre optique. Le but de ce travail était d'identifier les paramètres qui contrôlent le décalage Raman des tungstates et de comprendre leur influence, puis, sur la base des résultats obtenus, proposer, faire croître sous forme de cristaux et caractériser des matériaux intéressants pour la réalisation de systèmes lasers solides. Tout d'abord, une étude par spectroscopie Raman des familles AL(WO4)2 et L2(WO4)3, (A = {Li, Na, K, Rb} et L = {A1, Sc, Y, In, La, Ce, Nd, Eu, Gd, Yb, Lu}), a permis d'analyser et de comprendre l'évolution des caractéristiques de la bande de vibration de plus haute fréquence des composés. Il en a été déduit une cartographie des potentiels d'application des tungstates en optique non linéaire qui permet de cerner rapidement les matériaux répondant à un besoin physique donné. Les propriétés physico-chimiques de six composés ont ensuite été étudiées d'un point de vue stabilité thermodynamique dans les systèmes complexes concernés, structural et vibrationnel. Des monocristaux purs ou dopés par des terres rares ont été obtenus par une méthode type Bridgman-Stockbarger adaptée en flux. Les propriétés de luminescence, succinctement abordées montrent le potentiel d'application immense de cette famille chimique. Dans son ensemble, ce travail permet d'avoir à présent une vision globale, plus large de la famille tungstate et des individus qui la composent. L'effort de compréhension des propriétés physico-chimiques réalisé pourra à l'avenir servir de base à l'étude de base d'autres tungstates et on cerne à présent un peu mieux les qualités physiques de ces matériaux ainsi que leur potentiel d'application, mais également leur limites.