Face aux problèmes du verre laser dopé à l'erbium traditionnel dans la bande C de communication optique (1530 ~ 1565 nm) tels que le gain faible et la bande passante étroite, cette thèse utilise une méthode en trois étapes de fusion à haute température, trempe et recuit pour fabriquer un verre laser en borosilicate de calcium dopé à l'Er³⁺ avec une concentration comprise entre 2,26 et 10,55 at.%. Par des méthodes d'analyse telles que la diffraction des rayons X, la spectroscopie Raman, les spectres d'absorption UV/Visible/proche infrarouge, ainsi que la fluorescence stationnaire et transitoire, la régulation de la concentration de l'Er³⁺ sur la microstructure du verre, les performances spectrales et les mécanismes de transition énergétique a été étudiée. Les résultats montrent que les verres Er: CBS avec une concentration entre 2,26 et 10,55 at.% possèdent une structure amorphe. L'énergie phonon maximale pour 2,26 at.% Er: CBS est de 1067 cm⁻¹, tandis que pour 4,44 à 10,55 at.% Er: CBS, elle est de 816 cm⁻¹, inférieure à celle du verre phosphate (environ 1200 ~ 1350 cm⁻¹). Avec l'augmentation de la concentration de l'Er³⁺ de 2,26 à 10,55 at.%, la section efficace d'émission du verre Er: CBS près de 1535 nm est passée de 4,44 × 10⁻²⁰ cm² à 6,32 × 10⁻²⁰ cm², la largeur à mi-hauteur de fluorescence (FWHM) est passée de 50 nm à 70 nm, et la bande de gain (σ_em·FWHM) est passée de 222 × 10⁻²⁰ cm²·nm à 442 × 10⁻²⁰ cm²·nm ; bien que la durée de vie de la fluorescence soit passée de 1,17 ms à 0,62 ms, le facteur de qualité optique (σ_em·τ) est resté entre (3,92 ~ 5,19) × 10⁻²⁰ cm²·ms. Ceci indique que le verre laser Er: CBS avec une concentration entre 2,26 et 10,55 at.% a un certain potentiel d'application dans l'amplification optique de la bande C des communications optiques, et pourrait fournir un nouveau milieu de gain pour des communications optiques et des lidars haute performance.

verre laser; ion erbium (Er³⁺); verre borosilicaté de calcium; section d'émission; bande passante de gain; durée de vie de la fluorescence