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Université d'Angers (10/07/2010), André Monteil (Dir.)
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Modélisation et Spectroscopie des Vitrocéramiques Fluorées dopés par des Ions de Terres Rares pour Applications en Amplification dans l'Infrarouge
Mohamed El Jouad1

Cette thèse s'insère dans un projet de caractérisation de verres et de vitrocéramiques fluorés dopés par des ions de terre rare. L'intérêt de tels matériaux et de pouvoir réaliser des systèmes ultra transparents avec de faibles pertes et également avec des fréquences de phonon faibles évitant les processus habituels qui limitent le rendement d'émission laser. L'étude s'articule sur deux aspects : spectroscopie expérimentale et modélisation. Les mesures en spectroscopie d'émission avec sélection de site offrent la possibilité de sonder le milieu autour des ions luminescents. Des mesures de déclin de luminescence sont un complément pour bien caractériser l'influence du milieu sur les ions luminescents. La connaissance des propriétés spectroscopiques de ces ions est fondamentale pour savoir comment avoir de bons rendements d'émission et des largeurs et formes de bandes adéquates pour les applications. L'environnement de la terre rare dans le verre de départ et dans la vitrocéramique est étudié par dynamique moléculaire, suivies de la simulation des spectres de luminescence, L'originalité de la méthode employée est d'introduire dans la structure des ions luminescents, d'en déterminer l'environnement et de calculer à partir de cet environnement le champ cristallin éprouvé par l'ion luminescent et de remonter à sa spectroscopie.
1:  LPhiA - Laboratoire de Photonique d'Angers
Verres et Vitrocéramiques Fluorés – Terre Rare – Luminescence – Dynamique Moléculaire

Modeling and Spectroscopy of rare earth doped fluoride glass ceramics for Applications in Infrared Amplification
This thesis concerns the characterization of rare earth doped fluoride glasses and glass ceramics. The interest of such materials and systems to achieve ultra-transparent with low losses and also with low phonon frequency avoiding the normal processes that limit the performance of laser emission. The study is based on two aspects: modeling and experimental spectroscopy. The emission spectroscopy measurements with site selection have the potential to probe the environment around the luminescent ion. Measurements of luminescence decay are a complement to characterize the influence of environment on luminescent ions. Knowledge of the spectroscopic properties of these ions is fundamental to know how to have good yields and emission band widths and shapes suitable for applications. The environment of the rare earth in the starting glass and the glass ceramic is studied by molecular dynamics simulation followed by luminescence spectra, the originality of the method is to introduce into the structure of the luminescent ions, d the determination of the environment and calculate from this environment the crystal field experienced by the ion luminescent and tracing its spectroscopic.
Fluoride Glass and Glass Ceramics – Rare Earth – Luminescence – Molecular Dynamics