Études par spectroscopie Raman polarisée des effets photoélectrostrictifs dans LiNbO3 photoréfractif

Studies of photo-electrostrictives effects in photorefractive LiNbO3 by polarized Raman spectroscopy

• Auteur / Autrice : Ninel Kokanyan
• Direction : Marc Fontana, David Chapron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 30/01/2015
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMOPS - Laboratoire Matériaux Optiques, Photoniques et Systèmes (Metz)
• Jury : Président / Présidente : Bouchta Sahraoui
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guilhem Simon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mimoun El Marssi, Yannick Mugnier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie Raman

Matériaux électrooptiques

Effet photoréfractif

Niobate de lithium

Mots clés libres

Niobate de lithium

Piézoélectriques

Optiques non linéaire

Photoréfractif

Résumé

Le niobate de Lithium est un matériau optique utilisé dans de nombreuses applications en optoélectroniques grâce à ses propriétés électro-optiques, piézoélectriques et optiques non linéaire assez exceptionnelles. Parmi ces propriétés et applications, l’effet photoréfractif a engendré de nombreuses études. Cet effet dépend de la nature et de la concentration du dopant ; plus particulièrement, le dopage par des ions Fe est connu pour permettre d’augmenter l’efficacité photoréfractive. Il est donc important de connaitre et de maitriser la structure du matériau hôte lors du dopage Fe. L’objectif du travail de thèse consiste à étudier par spectres Raman les modifications générées par l’effet photoréfractif. Nos résultats montrent que la photorefractivité se manifeste par des effets différents : une déformation mécanique de la maille cristalline, provoquant un déplacement de certaines raies Raman ; la défocalisation du faisceau laser perturbant sa propagation dans le matériau, et ainsi des changements dans le spectre Raman ; des effets non linéaires de polarisation se manifestant par l’activation de raies Raman interdites

Lithium Niobate is an optical material used in many applications in optoelectronics through its electro-optical, piezoelectric and quite exceptional nonlinear optical properties. Among these properties and applications, the photorefractive effect has created numerous studies. This effect depends on the nature and the concentration of dopant; in particular by doping with Fe ions is known to increase the photorefractive efficiency. It is therefore important to know and to manage the structure of the material during Fe doping. The aim of the thesis is to study Raman spectra changes generated by the photorefractive effect. Our results show that the photorefractivity is manifested by different effects : a mechanical deformation of the crystal lattice, causing a displacement of some Raman lines ; the defocusing of the laser beam disrupting its propagation in the material, and thus changes in the Raman spectrum ; nonlinear effects of polarization manifested by activating of forbidden Raman lines