Abstract FR:

La these porte sur l'etude theorique et experimentale de l'oscillation laser dans les guides d'ondes realises par echange protonique dans nd:litao#3. Les premiers essais laser ont montre une puissance seuil tres importante de 58 mw et une oscillation instable. Ces performances ont ete sensiblement ameliorees, en reduisant par recuit, la concentration de protons. Nous avons obtenu un seuil de 24 mw, et une emission continue de 8 mw a 1082 nm. Ce qui constitue un record mondial dans un guide d'onde nd:litao#3, le seuil restant neanmoins nettement superieur aux previsions theoriques. Pour comprendre les ameliorations apportees et l'ecart des performances par rapport aux valeurs theoriques, une etude cristallographique et spectroscopique detaillee du substrat nd:litao#3 et des guides d'ondes realises dans ce dernier par echange protonique a ete menee. Elle a montre qu'en fonction de la concentration de h#+, les guides peuvent presenter differentes phases cristallines et que les proprietes spectroscopiques du neodyme varient sensiblement d'une phase a l'autre. Dans les phases a forte concentration de protons, nous avons mis en evidence deux familles d'ions nd#3#+ dont l'une a une tres courte duree de vie 2,9 s et de proportion de 60%. La presence de ces ions est a l'origine du seuil eleve. Le recuit, reduisant la concentration de protons, diminue la proportion de ces ions et ameliore ainsi les caracteristiques du laser. Enfin nous avons mis en evidence une phase permettant d'assurer un bon confinement des ondes lumineuse et dans laquelle la duree de vie est de 82 s. Ceci nous a permis realiser une source laser integree performante sur nd:litao#3 ayant la plus petite puissance seuil (3 mw) et la plus grande efficacite differentielle (30%) jusqu'a ce jour. Malheureusement, des instabilites dues a l'effet photorefractif sont toujours presents