Etude du frittage et des propriétés spectroscopiques de céramiques transparentes de CaF2 : Yb pour lasers de puissance

Sintering and spectroscopic studies of ytterbium doped calcium fluoride transparent ceramics for high power laser application

• Auteur / Autrice : Andréas Lyberis
• Direction : Michel Mortier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie inorganique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux céramiques

Lasers de puissance

Clusters (chimie)

Ytterbium

Résumé

Ce travail de thèse a pour objectif l’étude du frittage ainsi que l’étude des propriétés spectroscopiques et lasers de céramiques transparentes de fluorure de calcium dopé par des ions ytterbium pour une application comme matériau amplificateur pour les lasers de puissance. Dans le premier chapitre, nous présentons les avantages des céramiques transparentes sur les verres et les monocristaux tant du point de vue des propriétés thermiques et mécaniques que du point de vue du procédé d’élaboration. Dans une deuxième partie, nous décrivons le protocole expérimental d’élaboration de céramiques transparentes de fluorure de calcium dopé par les ions ytterbium ainsi que des améliorations possibles afin de diminuer les pertes optiques. L’étude de l’origine des pertes optiques par microscopie électronique a mis en évidence la présence de défauts au niveau des joints de grains. Dans le troisième chapitre, nous étudions les propriétés spectroscopiques à 20 K des ions ytterbium dans nos céramiques et analysons des images issues de la microscopie électronique pour mettre en évidence la présence d’ions ytterbium sous forme de clusters, espèces responsables de la fluorescence. Dans le dernier chapitre, nous nous sommes intéressés aux propriétés spectroscopiques des céramiques transparentes à 77 K, température d’utilisation envisagée, et à la démonstration de l’effet laser dans nos céramiques