mrad.cm (soit 17.4 mrad.cm 1/

). Cette valeur est comparable à celle d'une lame YCOB dans le plan

YZ ou XY en type II par exemple[9]

, et 5 à 6 fois plus grande que celle des deux cristaux YCOB

Matériaux Configuration deff (pm/V) θ (°) ϕ (°) Acceptance Angulaire (mrad.cm) Epaisseur (mm) Angle de double réfraction (°) Réf.

YCOB plan principal _XY 0.68 90 44.6 Δϕ.L = 1.3 1.5 1.44 Ce travail YCOB plan principal _ZX 1.17 180 22.8 Δθ.L = 1.6 2.0 1.30 Ce travail Gd0.84Y0.16COB APNC // Z ? 0 - - 90 - - Δθ.L = 7.8 (~17.4 mrad.cm1/2₎ Δθ.L = 29.7 mrad.cm1/2 Δϕ.L = 62.1 mrad.cm1/2 2.0 - - 0 - - Ce travail [14] [14] Tab. 22 – Propriétés non linéaires des cristaux YCOB et Gd0.84Y0.16COB en doublage de fréquence

en type I à 930 nm.

Mais, nos valeurs restent bien moins élevées que celle de la littérature, extrapolée de données déjà existantes et obtenues par calcul (Tab. 22). L'acceptance thermique du matériau serait, d'après ces mêmes calculs, ΔT.L =42.8 cm.K (avec

T n 4 772 1 L T ∂ ∂ ∂ ∂ = λ λ λ Δ . .

. ), i.e. comprise entre celle des cristaux

GdCOB et YCOB de 38 cm.K et 65 cm.K, respectivement[14].

C- Conclusion du chapitre 3

La cristallogenèse de l'ensemble des phases abordées dans ce chapitre et leurs premières caractérisations ont permis d'élucider plusieurs points :

- les ions Sr2+ semblent influencer positivement l'efficacité non linéaire de la matrice GdCOB (~5.7%), malgré une très forte ségrégation lors de la croissance des cristaux pour les deux méthodes utilisées (four à image et Czochralski).

La limite de solubilité de cet ion dans la phase GdCOB est inférieure à x = 0.10, d'après nos travaux. En effet, en introduisant 5% at. de strontium dans la charge, la tête du cristal, obtenu par Czochralski, n'en possède plus qu'à peine 2%. Par conséquent, il faudrait introduire un excès d'oxyde de strontium dans le bain tout en évitant qu'il induise la formation d'inclusions, comme cela est mentionné la littérature[12].

- Pour la première fois des cristaux d'oxoborate de gadolinium, de scandium et de calcium ont été élaborés. Cependant, les travaux sur la substitution du gadolinium par le scandium sont à poursuivre. Encore une fois, la synthèse des cristaux pourra être maîtrisée en étudiant de plus près l'effet de ségrégation de cet ion.

- Pour les matériaux LnBiCOB (Ln = Gd, Y), l'influence de la paire d'électrons libres de l'ion bismuth Bi3+ dans les matrices LnCOB (Ln = Gd ou Y) n'a pas pu être évaluée. En effet, la

substitution par le bismuth est fortement limitée pour l'ensemble des phases que nous avons essayé d'élaborer. L'effet stérique de cette paire vient s'ajouter à deux autres facteurs fortement limitant pour la cristallogenèse dans nos conditions de tirage : la ségrégation et l'évaporation du bismuth. D'autre part, en gardant un intérêt économique, il est assez difficile d'imaginer un développement de ce type de produit compte tenu de la concurrence déjà présente sur le marché et des problèmes d'évaporation de l'oxyde de bismuth avec nos températures élevées de cristallisation.

Enfin, la solution solide Gd1-xYxCOB garde une faisabilité correcte en matière de

cristallogenèse face à tous les autres matériaux essayés au cours de ce projet de recherche. Pour cette famille de cristaux, une méthode prévisionnelle basée sur la loi de Clausius-Mosotti a même été développée afin de déterminer les compositions satisfaisant les conditions d'accord de phase non critique spécifiques recherchées.

Les principales compositions que nous avons retenues sont indiquées dans le tableau 23, en fonction de l'application souhaitée.

Génération du Second Harmonique _{Troisième Harmonique} Génération du

type I type II type I

946 nm : Gd0.87Y0.13COB // Z

930 nm : Gd0.84Y0.16COB // Z

900 nm : Gd0.56Y0.44COB // Z

1064 nm : Gd0.27Y0.73COB

// Y Gd0.261064 nm : Y0.74COB // Y

Tab. 23 – Principaux accords de phase non critique dans la solution solide Gd1-xYxCOB

Quelques propriétés ont été évaluées telles que les acceptances spectrales et angulaires de ces cristaux. Nous avons pu vérifier que lorsque la composition est ajustée à l'APNC, les acceptances angulaires sont effectivement beaucoup plus importantes comparativement à celles des matrices GdCOB et YCOB.

Parmi ces compositions nous développerons les plus probantes et originales au chapitre suivant. Nous y avons notamment établi dans la mesure du possible des études comparatives pour les cristaux Gd0.87Y0.13COB et Gd0.56Y0.44COB.

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