Mise au point et caractérisation de nouvelles compositions de verres de silice dopée ytterbium par méthode plasma (SPCVD) pour application en tant que fibre laser

Les fibres optiques en silice dopees ytterbium sont couramment utilisees pour des applications laser a forte puissance depuis plusieurs annees. Ces puissances ne cessent de croitre en raison de progres continus sur les procedes de fabrication des fibres optiques. Cette these s’interesse a l’elaboration de cœurs de fibres optiques en silice vitreuse dopee ytterbium par un procede plasma (SPCVD). Cette technique a ete inventee en 1986 pour la fabrication de fibres optiques de telecommunications et nous l’avons adaptee dans ces travaux de these a la fabrication de cœurs de fibres a grande aire effective dopes en terres rares. Dans un premier temps, la mise au point du procede et des differentes sources d’evaporation des precurseurs est presentee. Les principaux cœurs de fibres elabores sont tres riches en silice, et faiblement dopes en aluminium, en fluor et en ytterbium. L’homogeneite radiale et longitudinale des cœurs est discutee, et plusieurs options sont proposees pour l’ameliorer. Dans un deuxieme temps, la structure du reseau vitreux des cœurs elabores ainsi que l’environnement et la dispersion de l’ion Yb3+ au sein du reseau vitreux silicate sont etudies. Pour cela, une approche multi-spectroscopique est utilisee : la resonance magnetique nucleaire informe sur l’environnement des noyaux a spin nucleaire non nul 29Si, 27Al et 19F tandis que la resonance paramagnetique electronique a impulsions permet a la fois de sonder specifiquement l’environnement de l’ion Yb3+ et d’etudier sa dispersion au sein du reseau vitreux. Ces experiences sont completees par des caracterisations optiques telles que l’absorption et la luminescence des ions Yb3+. Enfin, les cœurs de fibres elabores par la methode SPCVD sont caracterises en cavite laser. L’efficacite de conversion, la qualite de faisceau et la resistance au photonoircissement de plusieurs cœurs aluminosilicates co-dopes en fluor et en ytterbium sont presentes.