Fibres Optiques dopés par Bismuth. Technologie et Spectroscopie Avancés. – BOATS

Ce projet propose une nouvelle approche de la problématique de l'émission proche infrarouge des ions Bismuth au sein de matrices vitreuses. Le cœur de notre technologie réside dans l'utilisation de xerogels de silice nano-poreux. Ces xerogels seront dopés par la technique conventionnelle de dopage par imprégnation avec des précurseurs contenant des complexes nanométriques hétéronucléaires et dinucléaires de Bismuth élaborées par ingénierie moléculaire. La température élevée de densification des ces xerogels conduit à la préparation de verres massifs, utilisés en tant que préformes de fibres optiques, contenant de manière prédominant un seul centre optique. Ces verres dopés par le bismuth seront étudiés par spectroscopie laser standard et par spectroscopie laser résolue en temps sur large intervalle de température (1,5 à 500K) et par des techniques avancées telles que la RPE en régime d’impulsions (bandes X et Q) et la résonance magnétique détectée optiquement (ODMR, bande V) à basse température. Ces études permettront d’établir le diagramme des niveaux d’énergie pour chaque centre optique intéressant (centre dans le réseau de silice pure, centres connectés à l’aluminium et au phosphore) ainsi que de clarifier la multiplicité de spin des états fondamentaux et excités. La description complète des états électroniques, en retour, devrait permettre d’élucider la nature des centres responsables de la photoluminescence infrarouge . Des fibres à cristal photonique (FCP) dopées par le bismuth seront développées, sur la base des résultats fondamentaux, et étudiées afin de réaliser des lasers à fibres dans les trois fenêtres spectrales (1100-1200, 1270-1380 et 1410-1470)