Abstract EN:

Ce travail de thèse se situe principalement dans le cadre du programme de recherche du groupe "Matériaux Laser" au Laboratoire LPCML relatif aux études spectroscopiques de l'ion Yb3+ de configuration 4f13 inséré dans différents réseaux d'oxydes monocristallins pouvant être exploités pour leurs propriétés lasers dans le proche IR : molybdates de structure palmierite, grenats, et pérovskites. Notre approche générale a été de déterminer les diagrammes de niveaux d'énergie à partir des spectres d'absorption et d'émission ainsi que les principaux paramètres utiles aux mesures lasers comme la durée de vie radiative, les sections efficaces d'absorption et d'émission stimulée de l'ion Yb 3+. Une attention particulière est réservée à la compréhension des mécanismes d'extinction par concentration de la fluorescence IR pour chaque famille étudiée mettant en jeu la compétition par transfert radiatif entre les ions Yb 3+ (self-trapping) et par transfert d'énergie non radiatif entre les ions Yb3+ et les impuretés terres rares ou les traces de OH- inattendues (self-quenching). La présence de paires d'ions Yb3+ observées par up-conversion IR-visible ne semble pas influencer l'extinction mais traduit l'absence d'homogénéité de la distribution des ions activateurs. Enfin, une figure de mérite permet d'évaluer les propriétés respectives de chacun de ces cristaux et de plus un modèle est proposé pour optimiser la concentration en ions Yb 3+. Les premiers résultats laser sont aussi présentés