Brevet FR2603051A1 — publié le 19880226

ALUMINATES MIXTES DE LANTHANE-MAGNESIUM, LASERS UTILISANT DES MONOCRISTAUX DE CES ALUMINATES. DESCRIPTION La présente invention a pour objet des aluminates mixtes de lanthanemagnésium ayant la structure de la magnétoplombite et obtenus en particulier sous forme de monocristaux. Elle trouve une application notamment dans le domaine 10 des micro-lasers accordables dans le proche infrarouge entre 1380 et 1800nm, utilisables pour l'optique intégrée, les télécommunications par fibres optiques, la médecine (microchirurgie, traitement de la peau), et pour l'étude des semiconducteurs ainsi que dans le domaine des lasers accordables de 15 puissance émettant dans le visible et le très proche infrarouge, en particulier entre 600 et 1000nm pour l'analyse à distance de la stratosphère, les communications spatiales, l'observation de la croûte terrestre, etc. En outre, ces lasers peuvent aussi être utilisés pour 20 effectuer des traitements de matériaux (soudure, perçage, marquage, traitement de surface), des réactions photochimiques, la fusion thermonucléaire contrôlée ou la polarisation des atomes d'un gaz tel que l'hélium. Comme oxydes mixtes d'aluminium, on connaÂt en 25 particulier des aluminates mixtes de lanthane-néodyme-magnésium du type magnétoplombite, appelés LNA, de formule chimique La Nd MgAl O avec O 0 9 0,1 11 19 l'o6jet des brevets FR-A-2 448 134 et EP-A-O 043 776 déposés au 30 nom de l'un des demandeurs. Ces aluminates mixtes obtenus sous forme monocristalline sont particulièrement bien adaptés comme émetteurs lasers émettant dans l'infrarouge; ils présentent des propriétés optiques comparables à celles que possède le grenat d'yttrium et d'aluminium, dans lequel 1% des ions d'yttrium est 3+ remplacé par des ions néodyme, connu sous l'abréviation YAG:Nd, et que possède également l'ultraphosphate de néodyme (NdP5014). En particulier, le LNA présente des longueurs d'ondes 5 d'émission laser très intéressantes à 1054 et 1082nm encadrant celle du YAG à 1064nm; en outre, il présente un autre domaine de longueur d'onde d'émission autour de 1320nm, domaine correspondant à la plus faible atténuation par les fibres optiques en silice, permettant ainsi la transmision par fibres 10 optiques d'un maximum d'informations avec un minimum de perte. Toutefois, la fabrication de ces aluminates sous forme de monocristaux et en particulier par la méthode de Czochralski la plus couramment utilisée, conduit à des cristaux de qualité insuffisante (bulles, défauts) dès qu'il s'agit d'atteindre les grandes dimensions requises par l'industrie des lasers et plus spécialement des lasers de puissance (barreau de 6, 35mm de diamètre et de 100Omm de long). Les longueurs d'onde d'émission laser du LNA sont en nombre réduit et ne jouissent que d'une faible accordabilité 20 (quelques nanomètres). Comme autre oxyde d'aluminium connu, on peut citer +3 l'alumine dopée au titane, notée Al O:Ti. Ce matériau émettant 23 dans le visible et le très proche infrarouge et notamment entre 650 et 1000nm est généralement utilisé dans les lasers de 25 puissance accordables. L'alumine-titane présente un certain nombre d'inconvénients dus principalement à la faible solubilité de l'oxyde de titane (Ti O) dans l'alumine. Il en résulte des problèmes de perfection cristalline, une ségrégation importante 30 lors du tirage des monocristaux, ceux-ci ne possédant pas la même composition que le bain fondu. En outre, il existe un fort gradient de la concentration en titane; la concentration en titane est par exemple beaucoup plus faible au centre du monocristal qu'à sa périphérie, en particulier lorsqu'il est obtenu à partir de la méthode de Verneuil. Il y a enfin risque de formation de microprécipités de TiO durant L'élaboration des monocristaux. La faible solubilité du titane dans l'alumine n'autorise que 0,1% en poids de titane dans l'alumine, ce qui limite la puissance émettrice du matériau. Par ailleurs, la fabrication de L'alumine titane sous forme monocristalline par la méthode de Czochralski en creuset d'iridium entraîne une usure rapide des creusets, et donc un renouvellement fréquent de ces creusets augmentant le prix de 10 revient des monocristaux, compte tenu de la température de fusion élevée de l'alumine, voisine de 20500 C. En outre, cette température de fusion élevée entraîne une consommation d'énergie importante pour la réalisation du bain de tirage. Comme autre matériau laser connu utilisable dans les 15 lasers accordables entre 700 et 850nm, on peut citer le trifluorure de zinc et de potassium (KZnF) dopé avec des ions 3+ 3 Cr. Ce matériau laser à base de fluorure présente un certain nombre d'inconvénients dus à sa fragilité chimique 20 (mauvaise résistance aux agents chimiques et en particulier à l'eau), dus à sa fragilité physique et à sa faible dureté, ce qui le rend difficile à tailler et à polir. Or, la taille et le polissage sont nécessaires pour permettre un bon effet laser. Comme autre matériau laser connu, utilisable dans les 25 lasers accordables, on peut citer l'alexandrite dopée au chrome 3+ de formule BeAL 204:Cr et le grenat de scandium et de gadolinium 2 4 3+ GSGG (Gd Sc Ga O) dopé au Cr. Ces matériaux qui actuellement 3 2 3 12 sont Les seuls à présenter une réelle importance industrielle pour Les lasers vibroniques émettent entre 650 et 900nm. Les lasers vibroniques sont des lasers accordables continûment dans lesquels les transitions optiques responsables de l'effet laser aboutissent à des niveaux vibrationnels excités de l'état électronique fondamental. Dans ces lasers, l'effet laser accordable provient de 35 la forte interaction existant entre les états électroniques de certains ions luminescents, tels que les ions de transition du n groupe du fer (configuration électronique 3d), avec les vibrations (les phonons) du réseau cristallin. Les spectres optiques prennent en effet La forme -de bandes larges et ce sont 5 ces bandes larges qu'on observe en fluorescence qui permettent de réaliser l'accordabilité laser en continu dans un large domaine de longueurs d'onde. Pour de plus amples détails sur les lasers accordables mettant en jeu les interactions électrons-phonons (ou lasers 10 vibroniques), on peut se référer à la publication "Tunable Solid State Lasers" de P. Hammerlin, A. B. Budgar, A. Pinto, Ed. Stringer Verlag, pub. 1985. Le grand intérêt de ces lasers solides à ions de transition 3d est leur grande stabilité chimique. Ils sont donc 15 appelés à remplacer les lasers à colorant. Les matériaux lasers 3+ vibroniques à base de Cr présentent toutefois des inconvénients dus à l'absorption du rayonnement de pompage optique ou du rayonnement laser de l'ion activateur dans l'un des états excités du chrome, entraînant des pertes d'énergie lumineuse plutôt 20 gênante pour la réalisation de lasers de puissance. L'invention a justement pour objet de nouveaux aluminates mixtes de lanthane-magnésium utilisabtes comme émetteurs lasers permettant notamment de remédier aux différents inconvénients, donnés ci-dessus. En particulier, ces nouveaux aluminates peuvent être réalisés sous forme de monocristaux de grandes dimensions, et par - conséquent être utilisés dans l'industrie des lasers de puissance émettant dans une gamme de longueur d'onde allant du visible au très proche infrarouge. Ils présentent de bonnes qualités 30 cristallines. En outre, ces nouveaux aluminates présentent une température de fusion (de l'ordre de 18700C) inférieure à celle de l'alumine, ce qui entraîne une diminution, au moins de moitié, de la consommation des creusets en iridium lors du tirage par la 35 méthode de Czochralski. Par ailleurs, ils ne posent aucun problème quant à Leur taille et à leur polissage. De façon plus précise, l'invention a pour objet des aluminates de lanthane-magnésium du type magnétoplombite dans lesquels une partie de l'aluminium est substituée par un métal de transition tel que le titane ou le zirconium ou dans lesquels une partie du magnésium est substituée par un métal de transition tel que le vanadium. Dans les deux cas, le métal de transition constitue l'activateur laser du matériau. Les aluminates selon l'invention comportent une matrice 10 cristalline du type LaMgAl11019. Cette matrice présente une température de fusion (18700c) inférieure à celle de l'alumine. En outre, elle présente l'avantage de pouvoir accepter aussi bien des ions métalliques divalents que trivalents, en substitution 3+ 2+ d'une partie des ions Al3+ ou Mg, sans introduire de 15 compensation de charge, ce qui simplifie la cristallogénèse de ces matériaux. Cette matrice présente encore l'avantage d'être riche en sites octaédriques, accessibles aux cations métalliques, qui sont les seuls sites intéressants pour les lasers accordables. 20 Par ailleurs, elle présente une structure cristalline à maille hexagonale et des propriétés mécaniques voisines de celles de l'alumine. Les aluminates mixtes de l'invention présentent, en outre, pendant la croissance du monocristal, une absence de 25 ségrégation des constituants permettant d'augmenter la vitesse de tirage du monocristal par rapport à celle de certains matériaux de l'art antérieur. Ceci entraîne de ce fait un gain important sur la durée de préparation des monocristaux ainsi que sur la durée de vie des creusets contenant le bain fondu. Selon une première caractéristique de l'invention, les aluminates mixtes de lanthane-magnésium présentent la formule (I) suivante: La Mg V Al 0 1x 1-y-z-t t+u 11+x+2y/3-u 19-z (I) dans laquelle x représente un nombre tel que 0 0 Dans ces aluminates mixtes de Lanthane-magnésium, 2+ L'activateur laser est l'ion V en symétrie octaédrique. Toutefois, lors de la fabrication de cet aluminate, un certain 3+ nombre d'ions V peut être formé, d'o la présence de L'indice u dans la formule. Ces ions V sont considérés comme des 10 impuretés. Aussi, de façon avantageuse, u est égal à 0. Selon l'invention, les aluminates de lanthane-magnésium 2+ dopés au vanadium, notés ci-après LMA:V, peuvent être utilisés comme émetteurs lasers dans des lasers accordables continûment entre 1380 et 1800nm. Ces lasers peuvent être en particulier des 15 lasers de puissance fonctionnant en continu. 2+ De préférence, la concentration en ions V dans l'aluminate de formule (I) est telle que 0,02 De façon avantageuse, y, z et t dans la formule (I) sont tels que 0,3 dans le réseau cristallin. Selon une autre caractéristique principale de l'invention, les aluminates mixtes de Lanthane-magnésium présentent La formule (II) suivante: 25 La Mg Mt Al 0 (II) 1-x 1-y-z v 11+x+2y/3-v 19-z dans laquelle Mt représente un métal de transition choisi parmi Le titane et Le zirconium; x représente un nombre tel que 30 O la magnétoplombite. La matrice du type LaMgAl 0 selon l'invention il 19 présente par rapport à L'alumine une plus grande aptitude à dissoudre te titane, évitant ainsi une ségrégation et un gradient de La concentration du titane dans la matrice. Les aluminates de lanthane-magnésium dopé au titane 3+ seront notés ci-après LMA:Ti. L'utilisation du titane comme métal de transition permet la réalisation de monocristaux utilisables pour la fabrication de lasers accordables continûment entre 650 et 1000nm. 3+ L'effet laser est dû à l'ion Ti. Cet ion est 10 particulièrement intéressant pour la fabrication de lasers de forte puissance car il ne présente pas, contrairement à la plupart des autres ions de transition utilisables comme activateur laser et en particulier au chrome, de phénomènes d'absorption dans l'état excité diminuant le rendement laser, 15 c'est-à-dire le rapport de l'énergie lumineuse fournie par rapport à l'énergie lumineuse excitatrice. Ceci tient au fait que 3+ l'ion Ti ne présente que deux niveaux d'énergie en symétrie octaédrique. 3+ En outre, la présence de l'ion Ti dans la matrice 20 permet l'accordabilité du laser sur une large plage. Dans le cas de la substitution d'une partie de l'aluminium par le zirconium, élément 4d de la même famille que 3+ le titane, l'effet laser est dû à l'ion Zr. Les aluminates 3+ mixtes à base de zirconium, notés ciaprès LMA:Zr, peuvent être 25 utilisés comme émetteurs lasers dans une plage d'accordabilité continue en longueur d'onde déplacée légèrement vers le visible 3+ par rapport à celle des ions Ti. 3+ 3+ De façon avantageuse, la quantité d'ions Zr ou Ti dans l'aluminate de formule (II) est telle que 0,004 De préférence, y et z dans la formule (II) sont choisis tels que 0,3 réseau cristallin. De façon avantageuse la quantité de lanthane dans les 35 aluminates de formule (I) ou (II) selon l'invention est telle que 0,05 ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif et nullement limitatif, en référence aux 10 figures annexées, dans lesquelles: - la figure 1 représente la courbe d'absorption ainsi que la courbe d'émission lumineuse d'un aluminate selon 2+ l'invention dont l'activateur laser est l'ion V, - la figure 2 montre la courbe d'absorption et la 15 courbe de fluorescence d'un aluminate selon l'invention dont 3+ l'activateur laser est l'ion Ti, - la figure 3 représente schématiquement un laser continu utilisant un monocristal d'aluminate selon l'invention, et - la figure 4 représente schématiquement un laser pulsé de puissance utilisant un monocristal d'aluminate selon l'invention. On décrit ci-après la fabrication des aluminates mixtes de lanthanemagnésium selon l'invention répondant à la formule 25. Ces aluminates sont obtenus en mélangeant intimement dans des proportions requises, des poudres du commerce de haute pureté des oxydes de Lanthane (La 203), de magnésium (MgO), 23 d'aluminium (Al 203) et d'un oxyde de vanadium tel que V 205 ou 23 25 VO2, puis en calcinant le mélange obtenu à une température de 15000C. Après broyage du produit résultant, on obtient une poudre qui peut alors être traitée en vue de réaliser un monocristal. Cette poudre d'aluminate peut aussi être obtenue par co-précipitation des hydroxydes de lanthane, de magnésium; 35 d'aluminium et de vanadium. Cette co-précipitation est réalisée avec de l'ammoniac dans une solution aqueuse ou non telle que l'alcool absolu contenant un mélange de nitrates ou chlorures des différents éléments métalliques de l'aluminate. Les nitrates ou chlorures de magnésium et d'aluminium 5 sont ceux du commerce tandis que les autres nitrates ou chlorures sont obtenus par dissolution de l'oxyde correspondant respectivement dans l'acide nitrique ou chlorhydrique. Le mélange obtenu est ensuite traité à 400oC en atmosphère ventilée jusqu'à déshydratation et élimination 10 complète du nitrate ou chlorure d'ammonium puis calciné à une température de 15000 C. La poudre obtenue après broyage peut alors être traitée en vue de réaliser un monocristal. Les oxydes pulvérulents des différents éléments utilisés présentent une granulométrie allant de I à 10,xm et une 15 pureté supérieure à 99,99% afin d'obtenir un rendement aussi élevé que possible pour l'émission laser. Selon le degré d'oxydation du vanadium dans l'oxyde de départ, on peut être amené à faire suivre le traitement thermique ci-dessus d'un second traitement thermique en atmosphère 20 réductrice, hydrogène par exemple, de façon à ce que le vanadium passe de l'état pentavalent ou tétravalent à l'état divalent. Le 3+ vanadium n'est jamais introduit sous forme V dans le bain fondu. De préférence, les monocristaux des aluminates selon 25 l'invention sont élaborés par tirage Czochralski. Toutefois, toute autre méthode de cristallogénèse utilisant un bain fondu peut être utilisée comme par exemple la méthode de zone flottante, la méthode de Bridgman, la méthode de Verneuil, la méthode de Kyropoulos ou de l'auto- creuset, etc. A titre d'exemple, on décrit ci-après l'obtention d'un monocristal par tirage Czochralski. La poudre d'aluminate mixte obtenue précédemment, par co-précipitation ou mélange intime d'oxyde puis traitement thermique, est placée dans un creuset en iridium puis portée à sa 35 température de fusion, égale à 18700C, à t'abri de l'oxygène de l'air, de manière à-former un bain fondu. Un germe monocristallin de même composition que le bain fondu et taillé parallèlement soit à la direction cristallographique dite c, soit à la direction dite a de la 5 maille hexagonale du composé, est alors amené au contact du bain liquide puis remonté lentement vers le haut tout en étant animé d'un mouvement de rotation sur lui-même. Le monocristal est ainsi formé progressivement au bout du germe selon la direction imposée par celui-ci. Le monocristal une fois produit, peut être recuit à une température supérieure ou égale à 10000C dans une atmosphère réductrice, hydrogène par exemple afin de réduire les ions vanadium pentavalents, tétravalents ou trivalents éventuellement présents dans le cristal, en ions vanadium divalents seuls 15 inducteurs de l'émission stimulée accordables continûment entre 1380 et 1800nm. Ce procédé a permis en particulier la fabrication des monocristaux d'aluminates de lanthane-magnésium dopés au vanadium donnés dans le tableau I ci-après. Dans la partie supérieure du tableau I, on trouve la masse des constituants du bain, exprimée en grammes. Dans la partie gauche inférieure du tableau I, on trouve la composition du cristal obtenu, donnée sous forme de x,y, z, t et u et dans la partie droite inférieure, la formule du 25 monocristal obtenu. Dans ce tableau I, ne figurent pas les indices z et u puisqu'ils sont égaux à zéro. Dans ce tableau I, les composés nO2 et n 3 présentent une fusion dite congruente, pour laquelle la composition du bain est 30 très proche de celle du cristal obtenu. Pour obtenir des monocristaux d'aluminates de lanthanemagnésium dopés au titane, on opère comme précédemment en remplaçant l'oxyde de vanadium par l'oxyde de titane Ti 203. En outre, du fait que le titane est introduit dans le bain à l'état 35 trivalent, il n'est pas nécessaire de faire suivre l'étape de recuit à 1500 C par un nouveau recuit en atmosphère réductrice. En revanche, le recuit à 1000 C en présence d'hydrogène du monocristal formé est maintenu. Il est aussi possible de former des aluminates dopés au 5 titane en partant de l'oxyde TiO. Dans ce cas, l'étape de recuit sous agent réducteur après la calcination à 1500 C peut être effectuée afin de faire passer le titane de l'état d'oxydation IV à l'état d'oxydation III seul responsable de l'effet laser. Les monocristaux d'aluminates de lanthane-magnésium dopé 10 au titane présentent une émission stimulée accordable continûment entre 650 et 1000nm. Dans le tableau II ci-après, on donne des exemples de fabrication de monocristaux d'aluminates dopés au titane. Le tableau II est similaire au tableau I à l'exception de 15 l'apparition de l'indice v à la place de l'indice t. Dans ce tableau, les composés 5 à 8 présentent une fusion proche de la congruence. L'obtention d'un monocristal d'un aluminate de lanthanemagnésium dopé au zirconium peut être préparée comme précédemment 20 en remplaçant l'oxyde de vanadium par ZrO. Ici encore, l'étape de réduction après calcination à 1500 C est nécessaire pour faire passer le zirconium de l'état d'oxydation IV à l'état d'oxydation III seul responsable de l'effet laser. Dans le tableau III ci-après, on donne des exemples de 25 fabrication de monocristaux d'aluminates selon L'invention contenant comme activateurs lasers du zirconium. Ce tableau III est similaire au tableau II. Le composé 11 présente une fusion proche de la congruence. Bien que l'indice z de la composition des cristaux 30 n'apparaisse pas dans les tableaux I - III, cette valeur est certainement légèrement différente de 0 mais l'analyse X au microscope à balayage n'a pas permis de détecter d'écart significatif de z à la valeur zéro. Sur la figure 1, on a représenté le spectre d'absorption 2+ et Le' spectre d'émission de l'ion V dans un aluminate de formule La Mg V Al 0 0,9 0,45 0,02 11,453 19 La courbe A donne la densité optique (D.0O) exprimée en unités arbitraires (u.ab) en fonction de la longueur d'onde (X), exprimée en nanomètres, et la courbe B donne l'intensité de 5 fluorescence (If) exprimée en unités arbitraires en fonction de la longueur d'onde Cx). L'excitation de l'aluminate peut être réalisée à l'une ou l'autre des deux longueurs d'onde 532nm, 1064nm d'un laser 3+ excitateur à YAG:Nd. 102+ Les aluminates au vanadium selon l'invention, notés LMA:V, présentent plusieurs larges bandes d'absorption 2+ permettant ainsi une excitation aisée de l'ion V. La détection de la fluorescence a été effectuée avec un détecteur au germanium refroidi à l'azote présentant sa longueur 15 d'onde de coupure vers 1700nm, ce qui n'a pas permis d'obtenir le 2+ spectre complet d'émission du LMA:V. Il semblerait a priori que la bande d'émission laser de cet aluminate soit comprise entre 1380 et 1800nm. Cette large bande d'émission permet l'utilisation 2+ du LMA:V dans un laser accordable continûment. Sur la figure 2, on a 3représenté les spectres 3+ d'absorption et d'émission de l'ion Ti dans un aluminate selon l'invention, de formule La Mg Al Ti 0, noté LMA 3+,9 0,5 11,319 0,114 19 LMA:Ti. La courbe C correspond à l'absorption et donne la densité 25 optique (D.O), exprimée en unités arbitraires, en fonction de la longueur d'onde (\) exprimée en nanomètres, et la courbe D correspondant à l'émission donne l'intensité de fluorescence (If), exprimée en unités arbitraires en fontion de la longueur d'onde (A). 3+ Le LMA:Ti a été excité à l'une ou L'autre des longueurs d'onde suivantes: 514,5nm provenant d'un laser à argon, 532nm 3+ provenant d'un laser à YAG:Nd. Cet aluminate présente aussi l'avantage d'une grande bande d'absorption facilitant ainsi 3+ l'excitation Ti. La courbe d'émission a été tracée à l'aide d'un photomultiplicateur présentant une longueur d'onde de coupure vers 800nm, ce qui n'a pas permis de tracer la courbe complète d'émission. Toutefois, on peut estimer que la bande d'émission du Ti3+ s'étend de 650 à 1000nm. Cette grande bande d'émission 3+ permet l'utilisation du LMA:Ti dans un Laser accordable continûment. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement un laser de puissance,- accordable et continu, utilisant un monocristal d'aluminate selon l'invention. Ce laser comprend une cavité laser 2 contenant un barreau 4 d'aluminate selon L'invention disposé perpendiculairement à L'axe longitudinal 3 du laser. Pour une émission laser entre 650 et 1000nm, Le barreau 4 peut être formé de l'aluminate de t'exemple 7 ou 8. Une source de lumière monochromatique 6, telle qu'un 3+ Laser à YAG:Nd doublé en fréquence permet d'irradier le barreau 4, via une lentille de convergence 7, afin d'assurer le pompage optique du barreau 4. La cavité laser 2 se compose aussi d'une lentille 20 convergente 8, transformant la lumière émise par le barreau d'aluminate 4 en un faisceau de lumière parallèle, qui est envoyé sur un miroir de sortie 10. Après réflexion sur ce miroir 10, le faiceau Lumineux traverse à nouveau La lentille convergente 8 puis le milieu 25 amplificateur ou barreau 4. Le faisceau laser amplifié est alors réfléchi par un miroir d'entrée dichroque 12, qui est transparent à La lumière émise par La source monochromatique 6 et opaque à celle émise par Le monocristal d'aluminate 4. Une faible partie du rayonnement arrivant sur Le miroir 30 10 est transmise par celui-ci et constitue L'émission laser hors de La cavité 2, Le miroir 10 étant partiellement transparent à la Lumière émise par le monocristal 4. L'accordabilité en longueur d'onde peut être obtenue à l'aide d'un système de sélection en longueur d'onde 14, intercalé 35 entre La lentilLe convergente 8 et le miroir de sortie 10. Ce système est par exemple un prisme à angle de Brewster ou un filtre biréfringent. Pour obtenir une émission laser légèrement déplacée dans 3+ Le visible par rapport à l'émission de l'ion Ti (par exemple une émission entre 600 et 900nm), on peut remplacer le barreau 4 i3+ 3+ à base de Ti par un barreau de LMA:Zr ayant la composition définie dans l'exemple 11. De même afin d'obtenir une émission laser entre 1380 et 1800nm, il est possible d'utiliser comme barreau 4, un barreau 10 formé d'un composé corrrespondant àa. la formule de l'exemple 1 ou 2. 2+ L'emploi d'un aluminate, dont l'ion activateur est V, nécessite l'utilisation d'une cavité laser 2 travaillant sousvide. A cet effet, on a représenté sur la figure 3, une pompe à 15 vide de référence 18. En outre, l'émission laser ne peut être obtenue qu'à basse température et en particulier à la température de liquéfaction de l'azote, soit 77 K. A cet effet, le barreau 4 est placé au contact d'un support froid 20 renfermant de l'azote liquide 22, le remplissage 20 de ce support 20 étant assuré à l'aide d'un réservoir 24 d'azote liquide. Afin de ne pas occulter la lumière provenant de la source 6 et celle provenant du barreau 4, le support froid 20 se présente sous la forme d'une bague à section rectangulaire prenant contact sur toutes les faces latérales du barreau 4. Les aluminates selon l'invention peuvent aussi être utilisés sous forme monocristalline dans un laser de puissance émettant sous forme d'impulsions. A cet effet, on a représenté sur la figure 4, un laser de puissance pulsé émettant dans le proche infrarouge. Ce laser pulsé comprend une cavité 26 contenant un barreau monocristallin 28 d'un aluminate selon l'invention disposé parallèlement à l'axe longitudinal 27 du laser. Cet aluminate présente en particulier la formule correspondant à l'exemple 5, 6 ou 10. De part et d'autre du barreau 28, sont diposées des lampes flash au xénon de forte intensité 30 et 32, de forme allongée, orientées aussi selon l'axe 27 du laser. Ces lampes assurent un pompage optique longitudinal du barreau d'aluminate 28. La cavité laser 26 se compose aussi d'une lamequart d'onde 34 transformant la lumière incidente polarisée linéairement, issue du barreau 28, en une lumière polarisée circulairement. Cette lame est suivie d'un miroir plan 36 et d'un miroir convexe 38 divergent. Apres réflexion sur le miroir 38, le faisceau lumineux élargi, adapté et polarisé circulairement, traverse à nouveau la lame quart d'onde 34 produisant ainsi un faisceau polarisé verticalement qui balaye complètement le milieu amplificateur ou barreau 28, en en extrayant le maximum d'énergie lumineuse. Le faisceau laser amplifié se propageant dans la direction d'un autre miroir 40 hautement réfléchissant concave, est interrompu par un prisme polariseur 42 éjectant le faisceau polarisé verticalement 44 hors de la cavité laser. Une lentille convergente 46 permet l'obtention d'un faisceau de lumière 20 parallèle. Ce laser pulsé est équipé d'un interrupteur électrooptique 48, plus généralement désigné sous le vocable anglo-saxon de "Q-Switch", disposé entre le miroir concave 40 et le polariseur de sortie 42. Lorsque cet interrupteur est fermé, c'est-à-dire qu'une tension lui est appliquée, le laser ne peut fonctionner. En effet, pendant que l'on "pompe" le milieu amplificateur 28 avec les lampes 30 et 32, le polariseur 42 est transparent aux photons polarisés horizontalement et laisse passer la lumière vers 30 l'interrupteur 48. Celui-ci faisant tourner la direction de polarisation de 90 , empêche le polariseur 42 de transmettre cette lumière. Inversement, lorsqu'on ouvre l'interrupteur électrooptique 48, celui-ci n'altère plus la polarisation horizontale 35 issue du polariseur 42 permettant ainsi à la cavité laser 26 d'amplifier la lumière émise par le barreau 28. Un diaphragme 50 peut être intercalé entre l'interrupteur et le polariseur pour canaliser la lumière laser. L'accordabilité en Longueur d'onde est réalisée avec un 5 dispositif de sélection en Longueur d'onde 52, tel que décrit cidessus, intercalé entre la lame 34 et le miroir 36. Les lasers décrits ci-dessus n'ont bien entendu été donnés qu'à titre ilLustratif, d'autres types de lasers pouvant être équipés d'un monocristal d'un aluminate selon l'invention 10 répondant aux formules (I) et (II). Les monocristaux des aluminates selon l'invention peuvent en particulier être utilisés dans des lasers destinés à la découpe ou au marquage de matériaux ainsi que pour réaliser des soudures. La découpe d'un matériau est assurée par exemple en plaçant un aluminate monocristallin selon l'invention dans la cavité d'un laser, tel que décrit précédemment, en orientant puis en focalisant à la surface du matériau la lumière issue du laser afin de porter ce matériau localement à son point de fusion et 20 d'assurer ainsi sa découpe, au fur et à mesure qu'il se déplace dans le faisceau laser. Les aluminates selon l'invention peuvent aussi être utilisés pour des lasers destinés à la détection de gaz et d'aérosols dans l'atmosphère terrestre. A cet effet, on place un barreau monocristallin d'un aluminate selon l'invention dans une cavité laser telle que décrite 'précédemment. A l'aide du sélecteur en longueur d'onde, on détermine la longueur d'onde laser correspondant à une bande d'absorption de la substance à détecter. L'affaiblissement de 30 l'écho laser envoyé par un obstacle présent dans L'atmosphère est fonction de la quantité et de la nature de l'espèce chimique présente entre Le laser et cet obstacle. Ceci permet de déterminer la quantité de gaz et d'aérosols présente dans l'atmosphère terrestre, ce qui peut être intéressant dans le 35 domaine de la météorologie à distance. TABLEAU I Fabrication de composés de formule La1-xMg1-y-tVtAI 11+x+2y/3019 I Exempte: Masse des constituants :dcu bain (g) : La203:MgO Al203 V205: VO2 :::. :25 I: 76,404 : 24,308:385,973: 6,093: 2: 98.234: 12.154:390,516: 3,047: 3: 99,325: 11,344:388,364:: 2,779 4:109,149 : 8,103:375,726:: 11,114 ::':::À -i Exemple: Composition du: Formule du cristal obtenu cristal obtenu _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - : x: y: t 1:0,18:0,32: 0,05 2:0,11:0,49: 0,02 3:0,10:0,53: 0,02 4:0,08:0,43: 0,12 0 La,82 Mgo,63 VO,05 Al11,393 019: LaO,89 Mq0,49 V0,02 Al11,436 019: Lao, 90 Mg0,45 0,02 Al11,453 19: La 0,92 Mgo,43 V0,12 Al11,366 19 N 0% tA OC VI Exempte 6 7 8 9 TABLEAU II Fabrication de composés de formule La 1-xMg1_yTiv Al11 +x+2y/3019 : Masse des constituants du bain (g) :__ _ __ _ __ _ _:__ _ _ _ _ _ _ _:_ _ _ 23 Mgo:Al203:Ti203 TiO2 :. ::: : : 98,234.: 13,504: 389,973: 0,621: : 98,234: 13,504: 374,838: 1,252: 99,325 13,774 382,114.11,079 99,325 13,774 384,163: 9,208 : 76,404: 18,906 382,558:: 5,353 tu: Formule du cristal obtenu u ____ ------------------------------------------v ),06: La 0,89 Mgo,51 Tio,06 Al11,436 019,12 La 0,89 Mg90,46 Tio, 12 Al11,470 19 0,114:,90 Mgo,50 Tio114 Al11,319 019,086: Lao,90 Mgo,50 Tio0,086 Al11,347 019,05: Lao 0,82 Mg058 Tio,05 Al11,460 019 :..o CD o CD Exemple: Composition d cristal obten _____________: x: y: : 0,11: 0,49: 0 6: 0,11: 0,54: O 7: 0,10: 0,50: O 8: 0,10: 0,50: 0 9: 0, 18: 0,42: 0 Lfl o Ln o N 0: 6V'O: úL'O: OL . : x :; X: nueqqo ie4sTaD np uoTITsodwoD: aidwaxa Lh 01 a] dwa3 REVENDICATIONS 1. Aluminate mixte de lanthane-magnésium, caractérisé en ce que l'aluminate présente la formule (I) suivante: La Mg V AI O (I) 1-x 1-y-zt t+u 11+x+2y/3-u 19-z dans laquelle x représente un nombre tel que O O 2. Aluminate mixte selon la revendication 1, caractérisé en ce que x est tel que 0,05 3. Aluminate mixte selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que y, z et t sont tels que 0,3 4. Aluminate mixte selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que z est égal à 0. 5. Aluminate mixte selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que u est égal à 0. 6. Aluminate mixte selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que t est tel que 0,02 de la magnétoplombite. 8. Aluminate mixte selon la revendication 7, caractérisé en ce que x est tel que 0,05 9. Aluminate mixte selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que y et z sont tels que 0,3 10. Aluminate mixte selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que z est égal à 0. 11. Aluminate mixte selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que v est tel que 0,004 ce qu'il comprend un monocristal (4) d'un aluminate mixte selon 10 l'une quelconque des revendications 1 à 6. 13. Laser accordable entre 600 et 1000nm, caractérisé en ce qu'il comprend un monocristal (4, 28) d'un aluminate mixte selon l'une quelconque des revendiations 7 à 11.