Sol-gel derived ionic copper-doped microstructured optical fiber: a potential selective ultraviolet radiation dosimeter

International audienceWe report the fabrication and characterization of a photonic crystal fiber (PCF) having a sol-gel core doped with ionic copper. Optical measurements demonstrate that the ionic copper is preserved in the silica glass all along the preparation steps up to fiber drawing. The photoluminescence results clearly show that such an ionic copper-doped fiber constitutes a potential candidate for UV-C (200-280 nm) radiation dosimetry. Indeed, the Cu+-related visible photoluminescence of the fiber shows a linear response to 244 nm light excitation measured for an irradiation power up to 2.7 mW at least on the Cu-doped PCF core. Moreover, this response was found to be fully reversible within the measurement accuracy of this study ( ± 1%), underlying the remarkable stability of copper in the Cu+ oxidation state within the pure silica core prepared by a sol-gel route. This reversibility offers possibilities for the achievement of reusable real-time optical fiber UV-C dosimeters

In situ synthesis of highly crystalline Tb-doped YAG nanophosphor using the mesopores of silica monolith as template

International audienceThis report describes the first synthesis of a highly crystalline YAG:Tb nanophosphor inside the pores of a mesoporous silica monolith (MSM). A simple wet impregnation procedure using a YAG:Tb sol and a MSM platform prepared by a sol–gel method was adopted to prepare highly homogeneous MSM–YAG:Tb luminescent composites. The morphological, structural and luminescence properties of in situ generated YAG:Tb nanocrystals, investigated using XRD, TEM, HRTEM, EDS, FTIR, nitrogen gas sorption and photoluminescence measurements, were compared to those of the bulk YAG:Tb phosphor. The specific surface area and the pore volume of the MSM host material were found to be lower when YAG:Tb nanoparticles were grown in the pores of the MSM material. The particle diameter of the nano-sized YAG:Tb phosphor was estimated to be about 23 nm. The MSM–YAG:Tb composite exhibited a strong green fluorescence emission with the characteristic main emission band of Tb3+ located at 548 nm. The prepared composite also showed a shorter photoluminescence (PL) lifetime and excitation bands shifted to lower wavelengths compared to the neat YAG:Tb phosphor. The as-prepared MSM–YAG:Tb material could be integrated into optoelectronic devices and holds good potential to be applied in decorative lightin

Coherent beam combining with an ultrafast multicore Yb-doped fiber amplifier

International audienceActive coherent beam combination using a 7-non-coupled core,polarization maintaining, air-clad, Yb-doped fiber is demonstrated as amonolithic and compact power-scaling concept for ultrafast fiber lasers. Amicrolens array matched to the multicore fiber and an active phasecontroller composed of a spatial light modulator applying a stochasticparallel gradient descent algorithm are utilized to perform coherentcombining in the tiled aperture geometry. The mitigation of nonlineareffects at a pulse energy of 8.9 μJ and duration of 860 fs is experimentallyverified at a repetition rate of 100 kHz. The experimental combiningefficiency results in a far field central lobe carrying 49% of the total power,compared to an ideal value of 76%. This efficiency is primarily limited bygroup delay differences between cores which is identified as the maindrawback of the system. Minimizing these group delay issues, e.g. by usingshort and straight rod-type multicore fibers, should allow a practical powerscaling solution for femtosecond fiber systems

Plastic strain accommodation and acoustic emission during melting of embedded particles

Melting point phenomena of micron-sized indium particles embedded in an aluminum matrix were studied by means of acoustic emission. The acoustic energy measured during melting increased with indium content. Acoustic emission during the melting transformation suggests a dislocation generation mechanism to accommodate the 2.5% volume strain required for melting of the embedded particles. A geometrically necessary increase in dislocation density of 4.1 x 10^13 m^-2 was calculated for the 17 wt% indium composition.Comment: 4 pages, 3 figures, 1 tabl

Spectroscopie laser a deux photons d'ions de terres rares en milieu cristallin

Available from INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : T 77825 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueSIGLEFRFranc

Modélisation et caractérisation de composants optiques submicroniques pour le démultiplexage en longueur d'onde (application de la résonance de plasmon de surface à la détection d'espèces biologiques en goutte)

LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF

Caractérisation spectroscopique et modélisation de l'effet de la porosité, de la densification et du dopage sur la structure de gels de silice

Ce travail concerne l'étude de l'influence de plusieurs paramètres sur les processus de densification de gels de silice, notamment les effets de la porosité, d'un dopage et de la composition d'une matrice vitreuse binaire. Le but de cette étude est de contribuer à la compréhension de l'effet de ces paramètres sur les propriétés structurales en vue de des applications potentielles dans les domaines optique et biologique. La spectroscopie de diffusion Raman et les mesures texturales par la méthode B.E.T ont pu montrer que les cinétiques de densification de gels de silice poreux à porosité contrôlée était inversement proportionnelle à la porosité initiale des gels. De plus, l'incorporation d'ions métalliques modifie de façon importante les cinétiques de densification. Un post-dopage par des ions Ag+ réduit d'un facteur quatre-vingt le temps nécessaire pour obtenir l'état dense alors que le temps est augmenté d'un facteur deux environ, pour les ions Ce3+.La spectroscopie de diffusion Raman en configuration guidée a été utilisée pour caractériser la structure de guides d'onde germanosilicates. En utilisant l'ion Eu3+ comme sonde luminescente, nous avons pu décrire l'environnement de cet ion dans la matrice germanosilicate. Il a été montré qu'un système riche en germanium conduit à un environnement plus souple autour des ions europium avec des distances europium-oxygène plus grandes. Ces résultats ont été confirmés lors de simulation numérique par dynamique moléculaire. Par ailleurs, il a été montré les systèmes germanosilicates sont constitués d'unités SiO4 et GeO4 réparties de façon homogène dans la matrice et les ions Eu3+ sont toujours entourés préférentiellement par 6 ou 7 atomes d'oxygène.LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF

Élaboration et caractérisation de films vitreux nanostructurés par voie sol-gel (mise en évidence du transfert d'énergie entre les nanoparticules semi-conductrices de CdS ou de ZnS et les ions Eu3+)

Ce travail concerne l'élaboration et la caractérisation de guides d'onde planaires non dopés et dopés par des nanoparticules semi-conductrices et/ou des ions de terre rare. Ce type de dispositif trouve son intérêt dans l'étude de nouveaux systèmes dans le cadre des Technologies Avancées pour les Télécommunications Optiques. Il est bien connu que les systèmes optiques nécessite l'emploi d'amplificateurs afin de compenser les pertes optiques dans les circuits. Ces amplificateurs pourraient avoir un meilleur rendement et une plus grande souplesse grâce au transfert d'énergie entre nanoparticules semi-conductrices et ions de terre rare. En effet, les nanoparticules de semi-conducteur présentent d'une part des sections efficaces d'absorption plus importantes, de plusieurs ordres de grandeur que celles des ions de terre rare, et d'autre part des bandes d'absorption plus larges permettant l'accordabilité du pompage et l'augmentation du rendement optique. Afin d'étudier le phénomène de transfert d'énergie entre les nanoparticules de semiconducteur et les ions de terre rare, nous avons préparé des guides d'onde à base de ZrO2, non dopés et dopés, par le procédé sol-gel. Leurs propriétés optogéométriques ont été déterminées en utilisant la spectroscopie m-lines et en mesurant leurs coefficients d'atténuation. La spectroscopie Raman en configuration guidée a été utilisée pour caractériser la structure de ces guides et pour étudier les mécanismes accompagnant leur densification. Cette étude a été complétée par le biais de différentes techniques expérimentales telle que la spectroscopie d'émission utilisant l'ion Eu3+ comme sonde structurale. La mise en évidence de l'Influence du dopage par les ions Eu3+ se traduit par un ralentissement du processus de densification du réseau de zircone. Un autre dopage a ensuite été opéré à l'aide de nanoparticules de CdS et de ZnS. Les précurseurs des métaux et du soufre ont été introduits directement dans le sol de ZrO2 amenant à la précipitation in situ des particules lors du recuit. Leur taille et leurs propriétés d'émission ont été étudiées par les spectroscopies d'absorption UV-visible, d'émission et d'excitation. Enfin, le transfert d'énergie a été caractérisé lors du co-dopage de ZrO2 par ZnS:Eu3+. La spectroscopie d'émIssion de l'ion Eu3+ par excitation dans l'UV nous a montré une exaltation de rémission d'un facteur 42 à 10 K. La spectroscopie d'excitation de l'ion Eu3+ a confirmé l'existence du transfert d'énergie par l'émergence d'une bande liée à l'absorption des particules.LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF