Étude des verres dopés par des terres rares pour les applications lasers et amplifications optiques

Abstract

Le but de ce travail est de réaliser et étudier des nouvelles compositions de verres dopés par des ions de terres rares permettant d´avoir des bonnes performances pour l´amplification optique. On a préparé et caractérisé des nouveaux systèmes de verre halgéno-phosphate dopés avec des ions de terres rares dont les compositions : NaPO3 – PbCl2 – BaCl2: LnF3 (Ln=Er, Ho, Ho/Yb) et NaPO3 – ZnF2 –SrF2: LnF3 (Ln=Ho). Ces systèmes présentent une bonne résistance contre la dévitrification. On a accompli l’analyse spectroscopique basée sur la théorie de Judd-Ofelt. A partir des spectres d’absorption, on a évalué les forces d’oscillateur et les paramètres d’intensité Ω2, Ω4 et Ω6, et on a déterminé les diverses propriétés radiatives, comme les probabilités des transitions radiatives, rapport de branchement, sections efficaces intégrés et les durées de vie radiatives. Ces verres peuvent être utilisés comme des matériaux lasers et offrent des perspectives pour les applications photoniques.

The aim of this work is to realize and to study new glass compositions doped by rare earth ions exhibit a good performance for optical amplification. We prepared and characterized new series of rare earth doped halogenophosphate glasses with compositions: NaPO3 – PbCl2 – BaCl2: LnF3 (Ln=Er, Ho, Ho/Yb) et NaPO3 – ZnF2 –SrF2: LnF3 (Ln=Ho). These glasses exhibit a good resistance against devitrification. We performed spectroscopic analyses based on Judd-Ofelt theory. From absorption spectra, we have evaluated the oscillator strengths and we determinated the intensity parameters Ω2, Ω4 and Ω6, and various radiative properties like radiative transition probabilities, branching ratios, integrated cross sections and radiative lifetimes. These glasses could be used as lasing materials and offer prospects for photonics applications.