Croissance des fibres cristallines pour usage dans l’optoélectronique

Abstract

This thesis deals with the growth of crystalline fibers using different growing techniques with the aim to improve the quality and the properties of the obtained crystals. We have chosen two kinds of refractory materials; the first kind are materials having an eutectic composition in the system Al2O3-Y2O3-ZrO2, the second kind are monocrystalline materials having a congruent composition titanium doped Sapphire. These refractory materials promise many applications in the field of optics, optoelectronics and lasers, especially in high pressure and high temperature sites. During the growth we have used tow growing techniques: the Leaser Heated Pedestal Growth technique and the micro-pulling down technique. In the first part of this work we have been able to grow eutectic fibers drawn by the LHPG technique at relatively high drawing rates (up to 30mm/min). This as made us able to elaborate fiber samples with regular and homogeneous microstructure such as rod-like or chinese-script The second part we succeeded to draw titanium doped Sapphire fibers having good morphological and optical quality. We have minimized segregation of titanium through the optimization of the growth conditions (drawing rate, the heating power and the titanium concentration). The obtained fibers have good transparency and stable diameter, they are homogeneous are free from defects. This work confirms the importance of crystalline fibers as good candidates in the design of new photonic devices for laser application. ھذا العمل الخاص یندرج في إطار إنشاء الألیاف البلوریة باستعمال عدة و تقنیات بھدف تحسین نوعیة وخصائص البلورات المتحصل علیھا . و مواد أحادیة البلورة (Al2O3/Y2O3/ZrO قمنا باختیار نوعین من المواد ذات درجة ذوبان عالیة , مواد ذات تركیب اوتكتیكي ( 2 . (Saphir: Ti) ھذه المواد لھا عدة تطبیقات في مجال البصریات , الالكترونیات البصریة و في اللیزر , خاصة في اماكن ذات درجة الحرارة .μ-PD وتقنیة LHPG العالیة,الضغط العالي .......من اجل ھذا استعملنا تقنیتین للإنشاء البلوري , تقنیة استطعنا استعمال سرعات سحب LHPG في الجزء الأول من ھذا العمل الذي خصصناه للألیاف الاوتكتیكیة المنشاة بواسطة تقنیة rod- like ) كبیرة نسبیا ( في حدود 30 مم /ثا ) حیث تمكنا من صناعة ألیاف لھا بنیة مجھریة متجانسة و منتظمة من النوع . (;chienese- script ذات نوعیة جیدة من الناحیتین البصریة و (Saphir: Ti) في الجزء الثاني من ھذا العمل نجحنا في سحب الیاف احادیة البلورة ل المورفولوجیة . عن طریق التحكم في شروط (Ti+ للتیتان ( 3 (la ségrégation) و أیضا استطعنا ان ننقص من مشكل الفصل الانصھاري الإنشاء ( سرعة السحب , طاقة الانصھار , تركیز التیتان ) . الألیاف المتحصل علیھا شفافة , متجانسة , خالیة من العیوب البلوریة و تملك قطرا منتظما. ھذا العمل أكد أھمیة الألیاف البلوریة التي تعد من ابرز المرشحین في مجال البحث في تكنولوجیات الدقة , خاصة في مجال البصریات الحدیثة ( الضوئیات , اللیزر......).