Nanoparticules dans les fibres optiques : amélioration de la luminescence du thulium et contrôle de leurs tailles

M Vermillac (1) , Hussein Fneich (2) , J.-F Lupi (1) , M. Cabié (3) , D. Borschneck (4) , Ahmad Mehdi (2) , F Peters (1) , P. Vennegues (5) , T Neisius (3) , C Kucera (6) , J Ballato (6) , Wilfried Blanc (1)

1 INPHYNI - Institut de Physique de Nice
2 ICGM - Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier
3 AMU CP2M - Centre Pluridisciplinaire de Microscopie Electronique et de Microanalyse
4 CEREGE - Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement
5 CRHEA - Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications
6 (COMSET - Advanced Materials Research Laboratories, Department of Chemistry and Center for Optical

L'amélioration des propriétés de luminescence du thulium dans la silice par des nanoparticules ainsi que la limitation des pertes optiques sont discutées. INTRODUCTION Le verre de silice est le matériau le plus communément utilisé pour fabriquer des fibres optiques. Cependant, certaines des propriétés de ce verre (énergie de phonon élevée, faible solubilité des ions luminescents ...) sont néfastes pour le développement de nouveaux dispositifs. Une des voies couramment étudiée pour surmonter ces limitations est basée sur l'encapsulation des ions luminescents dans des nanoparticules diélectriques (NPD) [1]. Par exemple, il est possible d'augmenter les transferts d'énergie ou d'élargir la bande spectrale d'émission [2,3]. La présence de nanoparticules induit toutefois de la diffusion de lumière [4]. Il convient donc de trouver un compromis entre les pertes optiques et les modifications spectroscopiques. Dans cette communication, nous nous intéressons aux propriétés de luminescence du thulium (Tm 3+) qui possède des émissions d'intérêt pour les télécommunications (1,47 µm) et lasers (810 nm). Nous présenterons l'effet bénéfique de NPDs riches en lanthane sur la luminescence de cet ionainsi que de la diffusion de lumière. Enfin, nous montrerons des résultats d'analyses tomographiques qui mettent en évidence la fragmentation de particules durant le fibrage. Nous conclurons alors sur la possibilité d'utiliser ce phénomène pour contrôler la taille des particules.

Domaines: Optique [physics.optics]

M Vermillac, Hussein Fneich, J.-F Lupi, M. Cabié, D. Borschneck, et al.. Nanoparticules dans les fibres optiques : amélioration de la luminescence du thulium et contrôle de leurs tailles. JNOG, Jul 2017, Limoges, France. ⟨hal-01860739⟩