New materials and device architectures for organic solid-state lasers

L objectif de cette thèse est l étude de nouveaux matériaux et d architectures innovantes pour les lasers organiques à l état solide. Le premier axe de ce travail est consacré à la caractérisation laser d'une nouvelle petite molécule organique appelée fvin . L émission stimulée dans le rouge (vers 650 nm) a été observée dans une couche pure de ce matériau, ce qui est en général impossible dans les colorants organiques en raison du phénomène de concentration quenching . La méthode de ruban de pompage de longueur variable (Variable Stripe Length (VSL) technique) a été utilisée pour étudier et mesurer le gain de ce matériau. L effet laser a été démontré dans une cavité à réseaux de Bragg distribués (DBR) ainsi que sous la forme de laser aléatoire à des intensités de pompe élevées. Le deuxième axe de cette thèse est dédié au design, à la réalisation, à la caractérisation et à la modélisation d'une nouvelle architecture laser organique à cavité externe appelée VECSOL (inspirée de l'architecture traditionnelle des VECSELs inorganiques). Le milieu à gain est une couche de PMMA dopée avec un colorant (Rhodamine 640), déposée par spin-coating sur un miroir plan diélectrique. Le laser a été caractérisé avec deux sources de pompage de durées d impulsion différentes (0.5 ns et 7 ns). Nous avons démontré une émission accordable (sur plus de 40 nm), un faisceau limité par la diffraction et un record d efficacité de 57% dans une configuration optimisée. La dynamique de l émission laser a été modélisée grâce aux équations de taux de Tang-Statz-de Mars, adaptées à la géométrie VECSOL. La cavité ouverte de l architecture réalisée a permis, en outre, l obtention d une émission ultraviolette accordable grâce au doublement de fréquences intracavité dans une géométrie VECSOL modifiée.PARIS13-BU Sciences (930792102) / SudocSudocFranceF