Préparation et caractérisation de nouveaux verres fluorés à base d'indium : Etude de leurs propriétés physiques et optiques

Abstract

Une nouvelle famille de verres fluorés à bases d’indium a été mise en évidence dans le quinternaire BaF₂-InF₃-ZnF₂-ThF₄-YbF₃ après une étude systématique des ternaires et quaternaires composant ce système. L’aptitude vitrificatrice de l’indium a été établie. Les caractéristiques thermiques, physiques et optiques des compositions les plus stables ont été déterminées. La courbe T.T.T. (temps-température-taux de transformation) pour le verre BIZYbT de composition : 0,30 BaF₂-0,30 InF₃-0,20 ZnF₂-0,10 ThF₄-0,10 YbF₃ a été tracée. La vitesse de refroidissement nécessaire pour éviter la cristallisation a été estimée à 1,7°C/seconde. L’énergie d’activation du processus de relaxation a été déterminée après une étude de l’influence de la vitesse de refroidissement sur la position de la température de transition vitreuse. Cette famille de verres présente un large domaine de transparence entre 0,3 µm dans l’ultraviolet et 7-8 µm dans l’infrarouge moyen. Le minimum de pertes théoriques a été estimé à 1,2.10⁻³ dB/km à 3,2 µm. ils laissent alors présager des applications prometteuses dans le domaine de l’optique. Sous forme de composants massifs, ils peuvent être utilisés comme lentilles ou fenêtres dans les régions de l’infrarouge moyen. Avec des atténuations de 100 dB/km vers 5µm, ils constituent des matériaux très importants pour la transmission à courte distance du laser à CO en particulier. L’influence de l’introduction de fluorure de plomb ou de lithium dans le verre de base BIZYbT, sur les propriétés physiques et optiques, a été discutée.