cristaux à faible énergie de phonons et dopés au Dysprosium pour des lasers à impulsions ultra-courtes avec une émission au-delà de 3 µm – DUPLEX

Les lasers émettant dans le MIR légèrement au-dessus de 3 µm suscitent un intérêt grandissant, en effet, leur émission correspond aux signatures spectrales de nombreuses molécules atmosphériques, tout en étant en limite de bande d'absorption de l'eau. Par conséquent, les lasers à 3 µm ont une large gamme d'applications sociétales et jouent un rôle crucial dans la spectroscopie des gaz impliqués dans l'effet de serre ainsi que de nombreux hydrocarbures.
L'objectif du projet est de développer de nouveaux matériaux inorganiques fonctionnels à base de monocristaux à faible énergie de phonons et de céramiques transparentes dopés avec des ions de dysprosium présentant une émission dans le moyen infrarouge s'étendant au-delà de 3 µm, et de démontrer leur aptitude à constituer des sources laser solides efficaces, à large accordabilité et à impulsions ultra-courtes dans le moyen infrarouge. Différentes matrices dopées (dont la transparence est particulièrement adaptée à la fenêtre des 3 µm), telles que des cristaux de fluorite et des céramiques de sesquioxydes, seront développées, étudiées et testées dans des configurations laser appropriées. Les propriétés spectroscopiques de ces nouveaux cristaux seront initialement étudiées pour évaluer leur potentiel. Par la suite, le développement de lasers utilisant ces cristaux personnalisés comprendra plusieurs études. Des schémas de pompage innovants seront étudiés pour accéder à des lasers haute puissance efficaces, incluant un travail sur l'optimisation de la thermique afin de gérer l'énergie dans des systèmes à haute cadence de répétition. Les lasers à impulsions ultra-courtes sont visés en impliquant des architectures laser spécifiques.