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Propriétés optiques des préformes et fibres optiques phosphosilicates dopés bismuth

par Johanna Leclercq - publié le

Titre du projet de thèse :
Propriétés optiques des préformes et fibres optiques phosphosilicates dopés bismuth


Directeur de thèse : Pr M. Bouazaoui
Noms des co-encadrants ou co-directeurs de thèse :
C. Kinowski / H. El Hamzaoui


Laboratoire d’accueil : PhLAM


Co-financements envisagés : Ministère


Résumé du projet de thèse :
La forte demande en sources optiques (lasers, amplificateurs) dans une gamme spectrale complémentaire de celles déjà couvertes par les ions de terres rares justifie la recherche de nouvelles matrices vitreuses dopées par des ions métalliques. Depuis 2001, l’année de l’observation de la luminescence infrarouge de l’élément bismuth au sein d’une matrice vitreuse, cet ion métallique est utilisé dans diverses matrices pour la réalisation de lasers et amplificateurs optiques totalement fibrés dans la gamme de longueurs d’ondes 1000-1800 nm.

Paradoxalement, le centre émetteur responsable de cette luminescence est méconnu tant il semble instable et sensible à son proche environnement dans la matrice hôte. Diverses hypothèses ont tour à tour été avancées dans la littérature (Bi5+, Bi+, Bi0, BiO, dimères de bismuth...) pour expliquer cette luminescence, présente dans de nombreuses matrices multicomposants (Germanosilicate, Aluminogermanosilicate, Borosilicate, Germanate, Bismuthate...). Toutefois, l’insertion du bismuth dans une matrice phosphosilicate présente un potentiel très prometteur pour le développement de nouvelles sources laser fibrées accordables, dans la gamme spectrale de la seconde fenêtre de télécommunication centrée autour de 1300 nm. Dans le cadre de cette thèse, il est proposé d’adopter la voie de sol-dopage pour préparer des verres phosphosilicates dopés bismuth. Cela consiste en la synthèse de poudre par la méthode sol-gel qui sera comprimée en cylindres en utilisant une presse isostatique. Les cylindres seront enfin densifiés et étirés pour obtenir des fibres optiques.

Le(la) candidat(e) s’intéressera tout particulièrement aux propriétés optiques des préformes et fibres optiques obtenues aux travers des mesures par spectroscopies de luminescence, d’absorption et d’excitation. Il (Elle) participera aussi à la fabrication des échantillons.