Axe 3 : Laser et optique non linéaire – Lasers and non-linear optics

Responsible: Pascal Loiseau

Cette thématique de recherche a pour principaux objectifs de développer des milieux laser amplificateurs émettant dans le proche infra-rouge et le visible, en particulier à haute puissance, et des cristaux optiques non linéaires pour la conversion de fréquences laser vers le visible et l’ultraviolet. Ces recherches reposent sur une démarche cristallochimique et sur un développement de méthodes de synthèse de matériaux transparents monocristallins, polycristallins ou vitrocéramiques (oxyfluorées). Elle implique des efforts en cristallogénèse par la méthode de tirage Czochralski ou de croissance en flux (CaGdAlO₄, YCa₄O(BO₃)₃, YAl₃(BO₃)₄, Ca₅(BO₃)₃F; etc…) ainsi que sur l’amélioration de la fabrication de céramiques transparentes fluorées telles Yb:CaF₂, MgF₂, avec l’objectif d’utiliser l’expérience acquise sur ces composés pour étendre le procédé à d’autres formulation chimique tel que BaF₂, SrF₂, ou KY₃F₁₀. L’optimisation de la qualité cristalline, des concentrations en dopants ainsi que la démonstration d’effets laser sont au centre des problématiques.

This research axis aims at developing optical materials for laser applications in the near infrared and visible region, especially at high power, and for frequency conversion applications by nonlinear optical means, especially towards visible and ultraviolet regions. These investigations lie on a crystal chemistry approach and on the development of processes to prepare single crystals, polycrystals or glass ceramics. As a consequence, particular endeavors focus on crystal growth techniques like Czochralski pulling and top seeded solution growth (CaGdAlO₄, YCa₄O(BO₃)₃, YAl₃(BO₃)₄, Ca₅(BO₃)₃F; etc…) and on preparation methods for transparent fluoride ceramics like Yb:CaF₂, MgF₂, with the goal to use the experience gained to extend the processing to other chemical compounds like BaF₂, SrF₂, or KY₃F₁₀. Crystal quality and composition optimization as well as laser demonstration are then at the center of problematics.

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