Matériaux fluorés structurés pour sources laser rouge/verte – FLUOLASE

Le projet FLUOLASE est présenté dans un contexte de forte demande en sources laser visibles. En effet, excepté dans le domaine du bleu, où l'on trouve depuis peu des diodes laser à base de GaN, il n'existe pas aujourd'hui de sources laser commercialisées entre 525 et 630 nm qui couvrent les domaines vert, orange et rouge. Le marché potentiel pour ce type de sources de lumière cohérente est considérable du fait qu'il concerne toutes les applications gravitant autour de l'éclairage, la projection et qui nécessitent des sources Rouge-Vert-Bleu (RVB). Par ailleurs, certains secteurs demandent une maîtrise des propriétés de la lumière : sa pureté spectrale, sa polarisation, sa brillance. Parmi eux, le traitement de l'information quantique qui utilise des matériaux dopés terre rares requiert des sources laser monomodes et stables émettant dans le domaine orange. Le projet FLUOLASE se propose de répondre à ces besoins, il concerne l'étude et la réalisation de sources laser solides compactes émettant dans le domaine visible, basées sur des matériaux dopés terres rares à basse énergie de phonon. Les longueurs d'ondes visées seront plus particulièrement le rouge et le vert pour les sources RVB compactes et l'orange pour le domaine du traitement de l'information quantique. Le pompage optique de ces matériaux sera assuré par des diodes laser disponibles commercialement. Deux voies complémentaires seront explorées : la première consistera à pomper directement dans le bleu à l'aide d'une diode laser à base de GaN, la seconde mettra à profit les processus d'upconversion. Dans ce dernier cas le pompage sera effectué à l'aide de diode laser standards émettant autour de 850 ou de 980 nm. Enfin pour atteindre l'objectif de disposer d'une source compacte et intégrée avec de faibles seuils laser, il conviendra de réaliser des cavités en guides d'onde, ou sous forme de microchip. A cette fin, les partenaires de FLUOLASE mettront en œuvre deux techniques de fabrication de couches minces et de guides d'onde : l'épitaxie en phase liquide pour les cristaux, et l'échange ionique pour les verres fluorés.