Revêtements à base de chrome pour lasers – CRUMBLE

L'objectif de ce projet est de développer un nouveau revêtement présentant des propriétés d’absorption saturable et de milieu à gain dédié aux applications télécoms. Ce revêtement est basé sur des nanocristaux de YAG:Cr4+ intégrés dans une matrice sol-gel. Le YAG dopé chrome-IV est en effet connu pour ses propriétés d'absorption saturable autour de 1060 nm, et présente également un comportement amplificateur autour de 1550 nm avec une plage de gain très étendue. Cependant, ce matériau est peu utilisé car il est difficile de l'intégrer aux technologies existantes. Nous nous attacherons au cours du projet à produire un revêtement compatible à la fois avec la plateforme d'optique intégrée sur verre et la technologie des microlasers de Teem Photonics, notre partenaire industriel. Cette étude aura ainsi ainsi le potentiel d'accroître le portefeuille d'applications de Teem Photonics à court terme à travers son intégration en tant qu'absorbant saturable et à plus long terme en tant que milieu à gain. Deux dispositifs optiques différents seront réalisés : i) un microlaser déclenché dans lequel notre matériau sera l'absorbant saturable, permettant de diminuer la durée des impulsions des dispositifs produits par Teem Photonics ; et ii) un amplificateur en optique intégrée sur verre, dans lequel notre revêtement sera le milieu à gain. Ce dernier constitue la première étape vers la fabrication d'un laser intégré à blocage de modes.

Ce projet sera mené à bien par un consortium de trois laboratoires et d'une entreprise privée. Les trois laboratoires présentent une forte synergie permettant de développement complet du revêtement proposé. D'une part, le laboratoire ICCF de Clermont Ferrand est spécialisé dans l'élaboration de nanocristaux pour l'optique, notamment à base de YAG. D'autre part, le laboratoire LaHC de Saint-Etienne maîtrise la fabrication et la caractérisation de revêtements sol-gel et leur dopage par des nanocristaux. Pour finir, le laboratoire IMEP-LaHC est spécialisé dans l'optique intégrée sur verre et l'hybridation de revêtements minces sur de tels guides d'ondes. Ce consortium est complété par l'entreprise Teem-Photonics, spécialiste des lasers impulsionnels. Ce partenaire industriel sera impliqué dès le début du projet sur la qualification de la fiabilité du matériau, de manière à s'assurer que le revêtement développé au cours du projet soit compatible avec une application industrielle.