• Langue : Français
• Discipline : Sciences physiques. Optique
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 01/01/2006

Résumé en langue originale

Le thème principal développé dans cet exposé concerne l'élaboration et la caractérisation de matériaux dédiés à l'optique. Des verres, élaborés sous forme massive ou de couches minces, ont été le plus souvent dopés par des ions actifs et/ou des nanoparticules semi-conductrices afin de leur conférer des propriétés spécifiques pour l'amplification optique ou pour l'optIque non-linéaire. Au cours de ces 10 dernières années .. notre activité de plus en plus soutenue sur les matériaux sol-gel a permis de mieux contrôler la synthèse de matrices variées. La silice sol-gel par exemple, peut être préparée selon deux méthodes qui utilisent différents alkoxydes précurseurs. Nous avons mené une étude assez approfondie à propos de l'influence de plusieurs ions dopants sur la cinétique de gélification, puis de densification des gels de silice. Nous avons ainsi mis en évidence l'effet retardateur ou accélérateur de certains cations.- Par ailleurs, de tels effets ont été reliés à l'interaction électrostatique de ces ions dopants avec ceux du réseau de silice. Une meilleure compréhension des phénomènes liés aux groupements hydroxyles, le développement de méthodes de déshydratation/densification et un meilleur contrôle de la porosité des gels initiaux nous amènent désormais à produire des barreaux de silice pure monolithique. Ces barreaux peuvent être inclus dans un assemblage pour la réalisation d'une préforme de fibre microstructurée. Avec l'augmentation des débits d'information, de nouvelles solutions sont activement recherchées pour acheminer, amplifier et traiter les signaux télécom autour de la longueur d'onde 1,5 µm. C'est ainsi que nous avons développé et étudié des matrices dopées erbium pour l'amplification large bande (alumino-silicates, tellurites).- L'étude, essentiellement structurale et spectroscopique, de ces matériaux porte sur leur capacité à accueillir le maximum d'ions Er3+ sans phénomène d'agrégation et à générer du gain optique en configuration guidante. Nos travaux fondamentaux sur le transfert d'énergie entre nanoparticules et ions de terres rares relèvent quant à eux, de deux autres objectifs. celui d'augmenter la section efficace d'absorption des matériaux dopés et celui d'autoriser un pompage large bande des amplificateurs. Au laboratoire, un tel transfert a été mis en évidence entre des nanoparticules de ZnS et l'ion Eu3+ dans des films sol-gel de Zr02. Enfin, l'intérêt pour les nanocristaux semi-conducteurs tient également à leurs potentialités en optique non-linéaire. Les méthodes chimiques et physiques (dépôt radiofréquence) ont été mises en œure pour générer des nanoparticules de CdS, PbS ou InSb en solution et sous forme de films minces dans des matrices de TiO2 ou de silice.- Un banc de mesure Z-scan a été mis en place au laboratoire et les premières mesures de coefficients non-linéaires sur ces matériaux ont révélé l'importance du régime impulsionnel et de la qualité des nanoparticules dans la quête d'un effet Kerr rapide non résonant d'origine purement électronique.