Analyse des spectres d'absorption à température ambiante des ions de terres rares dilués dans des cristaux fluorés
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Date
2010
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Abstract
Le but de cette thèse est de faire une étude spectroscopique de l’ion Er3+ en tant
que ion actif dans des cristaux fluorures (BaF2, LiYF4) en vue d’applications lasers dans le
domaine visible.
Le chapitre I de cette thèse est consacré aux propriétés des deux ions Er3+ et Pr3+
dans le cadre du modèle de l’ion libre inséré dans une matrice cristalline où l’effet du champ
cristallin est ressenti sur les ions dopants.
Le chapitre II expose d’une part la description d’un spectrophotomètre Lamda 9
consacré à l’enregistrement des spectres d’absorption à température ambiante et d’autre part
au fonctionnement d’un oscillateur paramétrique optique (OPO) pompé par un laser
YAG :Nd3+
pour les spectres d’émission.
Le chapitre III présente l’analyse de Judd-Ofelt pour évaluer les probabilités de
transitions radiatives des ions de terre rare trivalent concerné, aux rapports de branchement
des différentes transitions entre les niveaux d’énergie et aux durées de vie radiatives de
certains niveaux émetteurs susceptibles de donner l’effet laser une fois mis dans une cavité
optique.
Les résultats expérimentaux figurent dans le chapitre IV pour les deux matrices que
nous avons traitées. La théorie de Judd-Ofelt a été appliquée aux spectres d’absorption des
deux ions Er3+ et Pr3+ puis la méthode de calibrage des spectres d’émission relatifs aux
deux échantillons en section efficace d’émission stimulée (méthode de Füchtbauer Ladenbourg) a été utilisée.