[stage M2 & thèse] Etude de la dynamique de lasers dopés Tm à 2,3 µm

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Le groupe Lasers propose une stage sur l'étude de la dynamique de lasers Tm émettant à 2,3 µm et pompés de manière atypique

L'objectif du stage est d’étudier des cristaux novateurs afin de développer des lasers de haute puissance dans des gammes spectrales au delà de 2 µm. Ces gammes spectrales représentent, en effet, actuellement un enjeu extrêmement important au niveau du développent laser en raison de la diversité des applications possibles. Un des axes les plus prometteur pour atteindre cet objectif consiste à développer de nouveaux matériaux et des nouvelles géométries laser spécifiquement, optimisés pour ces longueurs d’onde. Nous collaborons donc très étroitement avec le CIMAP (Caen) et avec Chimie Paris qui sont des laboratoires extrêmement reconnus en cristallogenèse de nouveaux matériaux dopés, aux ions Tm notamment. Le but de notre étude consiste à évaluer les performances de ces nouveaux matériaux avec des systèmes de pompages nouveaux par cascade. Pour cela on souhaite, en autre, mettre en œuvre une étude expérimentale totalement inédite de pompage d’un cristal de Tm:YLF dans une cavité couplée à base de Nd:YLF. Cette architecture de pompage intracavité ouvrira un nouveau type de pompage avec une dynamique originale que nous souhaitons étudier.

Nous proposons donc un sujet de stage qui aura pour but développer des lasers atypiques avec ces nouveaux matériaux et d'étudier les performances obtenues. Ce stage comporte un volet expérimental important lié à la conception et à l’analyse de ces sources laser de puissance dans le moyen IR. Ce travail permettra au (à la) stagiaire d’acquérir des compétences dans le domaine de l’optiques instrumentales, des lasers de puissance (en particulier à base de cristaux dopés Thulium), des propriétés thermo-optiques et spectrales des matériaux et des systèmes laser impulsionnel.

La recherche sur les nouvelles sources dans le moyen infrarouge est un des domaines de la physique des lasers qui connaît le développement le plus important actuellement en raison de son fort potentiel applicatif. Le sujet proposé est ainsi soutenu par l’Agence Nationale de la Recherche.

Le stage constitue une opportunité rare d’être impliqué dans un projet à l’interface entre la physique des lasers et des matériaux. Ce stage a un fort potentiel en termes de publications dans des journaux scientifiques de plus hauts rangs. Ce projet devrait avoir de très fortes retombées sur des enjeux sociétaux majeurs et permettre des avancées remarquables dans de nombreux domaines scientifiques (notamment dans la détection de gaz à effet de serre et de polluants et dans la mesure de glycémie).

Quelques mots-clés : Laser de puissance, laser IR, impulsions ultrabrèves, cristaux laser

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