Syntonisation continue d'un laser à semi-conducteurs avec un réseau translaté PDF Download

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Syntonisation continue d'un laser à semi-conducteurs avec un réseau translaté

Syntonisation continue d'un laser à semi-conducteurs avec un réseau translaté PDF Author: Gilles Fortin
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 468

Book Description
Ce projet porte sur la syntonisation monomode et continue d'une diode laser par la translation dun réseau à période spatiale variable utilisé comme coupleur externe. Le projet se distingue des autres travaux portant sur la syntonisation continue et trouvés dans la littérature. Alors que l'approche des autres travaux consiste à rechercher une technique de déplacement du coupleur externe adaptée à une période spatiale constante du réseau, ici, le but est plutôt d'obtenir la syntonisation continue en adaptant la période spatiale du réseau à la technique simple de déplacement qu'est la translation. Le schéma utilisé emprunte la configuration de Littrow. Les composants optiques sont une diode laser, une lentille asphérique, une lentille cylindrique et un réseau de diffraction à période spatiale variable. Le schéma exploite donc le fait qu'une simple translation de ce type de réseau suffit pour effectuer la syntonisation. Les effets paraxiaux des composants optiques sur l'amplitude et sur la courbure du faisceau dans la cavité sont décrits. Une matrice optique originale est dérivée afin de décrire complètement l'effet paraxial du réseau. Les modes longitudinaux gaussiens astigmatiques soutenus par la cavité paraxiale sont déterminés et analysés. L'analyse de leur déphasage lors d'un tour complet dans la cavité permet de modéliser la syntonisation continue et de dériver une équation originale régissant la période spatiale idéale du réseau translaté, selon la configuration envisagée pour la cavité. Une fois la configuration déterminée, le réseau est produit par holographie et caractérisé dans nos laboratoires. La cavité est assemblée, puis les mesures expérimentales de syntonisation continue sont effectuées. Les résultats montrent que la simple translation du réseau à période spatiale variable dans la cavité étendue permet de syntoniser la longueur d'onde laser de façon monomode et continue sur plus d'une dizaine de nanometres. La plus grande étendue spectrale de syntonisation continue a atteint 66.1 nm (8.36 THz) aux alentours de la longueur d'onde de 1550 nm. Elle correspond à l'étendue de ~195 modes longitudinaux de la diode opérée seule. La puissance de sortie du laser a été maintenue autour de 3 mW sur toute cette étendue spectrale. Ce type de source trouve de multiples applications dans les domaines de la spectroscopie, des télécommunications et de la caractérisation optique.

Syntonisation continue d'un laser à semi-conducteurs avec un réseau translaté

Syntonisation continue d'un laser à semi-conducteurs avec un réseau translaté PDF Author: Gilles Fortin
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 468

Book Description
Ce projet porte sur la syntonisation monomode et continue d'une diode laser par la translation dun réseau à période spatiale variable utilisé comme coupleur externe. Le projet se distingue des autres travaux portant sur la syntonisation continue et trouvés dans la littérature. Alors que l'approche des autres travaux consiste à rechercher une technique de déplacement du coupleur externe adaptée à une période spatiale constante du réseau, ici, le but est plutôt d'obtenir la syntonisation continue en adaptant la période spatiale du réseau à la technique simple de déplacement qu'est la translation. Le schéma utilisé emprunte la configuration de Littrow. Les composants optiques sont une diode laser, une lentille asphérique, une lentille cylindrique et un réseau de diffraction à période spatiale variable. Le schéma exploite donc le fait qu'une simple translation de ce type de réseau suffit pour effectuer la syntonisation. Les effets paraxiaux des composants optiques sur l'amplitude et sur la courbure du faisceau dans la cavité sont décrits. Une matrice optique originale est dérivée afin de décrire complètement l'effet paraxial du réseau. Les modes longitudinaux gaussiens astigmatiques soutenus par la cavité paraxiale sont déterminés et analysés. L'analyse de leur déphasage lors d'un tour complet dans la cavité permet de modéliser la syntonisation continue et de dériver une équation originale régissant la période spatiale idéale du réseau translaté, selon la configuration envisagée pour la cavité. Une fois la configuration déterminée, le réseau est produit par holographie et caractérisé dans nos laboratoires. La cavité est assemblée, puis les mesures expérimentales de syntonisation continue sont effectuées. Les résultats montrent que la simple translation du réseau à période spatiale variable dans la cavité étendue permet de syntoniser la longueur d'onde laser de façon monomode et continue sur plus d'une dizaine de nanometres. La plus grande étendue spectrale de syntonisation continue a atteint 66.1 nm (8.36 THz) aux alentours de la longueur d'onde de 1550 nm. Elle correspond à l'étendue de ~195 modes longitudinaux de la diode opérée seule. La puissance de sortie du laser a été maintenue autour de 3 mW sur toute cette étendue spectrale. Ce type de source trouve de multiples applications dans les domaines de la spectroscopie, des télécommunications et de la caractérisation optique.

Syntonisation continue d'un laser à semi-conducteur à l'aide d'un réseau à période variable en cavité étendue simple

Syntonisation continue d'un laser à semi-conducteur à l'aide d'un réseau à période variable en cavité étendue simple PDF Author: Denis Panneton
Publisher:
ISBN:
Category : Diffraction gratings
Languages : fr
Pages : 0

Book Description
Le présent projet vise principalement l'obtention d'une plage de syntonisation continue (soit sans saut de mode) aussi large que possible à partir d'un laser à semi-conducteur. Le phénomène de syntonisation continue n'est pas nouveau, mais la recherche reste active dans ce domaine puisque la simplification et l'amélioration des méthodes l'imposent comme une des solutions les plus prometteuses pour certaines applications dans le domaine des communications, comme l'encodage à large bande, et de la biosurveillance, comme le balayage de l'absorption spectrale aiguë d'une substance. La capacité d'ajuster la fréquence d'un signal monomode avec précision et sans restriction majeure restera, du moins pour un futur relativement rapproché, une idée attrayante pour l'industrie et pour la recherche pure. Évidemment, plusieurs techniques ont été développées et raffinées avec les années. Bien que n'étant conséquemment pas une assise à proprement parler, ce projet s'avère être un complément à la marche du progrès dans ce domaine. La veine principale des travaux de syntonisation continue se base sur les méthodes de déplacements angulaires conjugués ou non à un mouvement de translation d'un élément sélectif en longueur d'onde (typiquement un réseau à période fixe). Une autre branche a été exploitée par notre groupe de recherche, soit l'introduction de réseaux à période variable (dont la conception et la fabrication sont assurées par l'expertise de notre équipe) comme coupleurs externes d'un laser à semi-conducteur en cavité étendue. Des résultats récents ayant inspiré la viabilité de l'idée, notre groupe se penche présentement sur une optimisation du concept pour une utilisation simplifiée, plus compacte et systématisée. L'effet focalisant tangentiel de nos réseaux holographiques a été exploité pour réduire le nombre de composantes optiques nécessaires dans l'obtention d'une large plage de longueur d'onde syntonisable de façon continue.

Syntonisation continue d'un laser à semi-conducteur

Syntonisation continue d'un laser à semi-conducteur PDF Author: Denis Panneton
Publisher: Presses Academiques Francophones
ISBN: 9783841637680
Category :
Languages : fr
Pages : 116

Book Description
Bien qu'etant simplement une piece benigne, perdue dans l'immensite de la litterature academique des derniers siecles, ce livre aura ete redige avec autant de rigueur, de creativite et d'ambition que possible. Je me suis lance corps et ame dans la physique il y a de cela quelques annees et mon parcours m'aura appris au moins une chose: il est tout a fait possible de s'amuser avec cette science, la plus fondamentale a mes yeux. Mon but personnel a travers mon cursus universitaire restera donc de creer et de garder, sur les phenomenes physiques les plus complexes, un regard d'enfant. Melanger la rigueur essentielle a la profession et l'extravagance qui lui est absolument complementaire, voila donc mon audacieux mandat."

Principales caractéristiques des lasers à semiconducteurs à cavité étendue

Principales caractéristiques des lasers à semiconducteurs à cavité étendue PDF Author: Michel de Labachelerie
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 286

Book Description
L'objet de cette thèse est l'étude d'un laser à semi-conducteur à "cavité étendue" (LCE) constitué d'une diode laser insérée dans une cavité externe spectralement sélective.de grande longueur.On obtient ainsi une source accordable continue dont les caractéristiques spectrales sont nettement meilleures que celles d'une diode laser ordinaire : la plage d'accord passe de quelques nanomètres à plusieurs dizaines de nanomètres et la largeur de raie, réduite d'un facteur mille, devient inférieure à 100 kHz.Dans la première partie, les notions de base concernant les diodes laser sont résumées et un des plus récents modèles de laser utilisant le formalisme de la matrice densité est particulièrement dé taillé ; ce cadre théorique est ensuite utilisé dans une étude simplifiée bruit de phase des diodes laser.Dans la deuxième partie, les différentes questions concernant les lasers à cavités étendues sont abordées, des méthodes de mesure sont développées et conduisent à une évaluation complète de leurs caractéristiques énergétiques et spectrales qui sont expliquées dans les grandes lignes en utilisant la première partie.Dans la troisième partie on s'intéresse à l'accordabilité continue sans sauts de mode qui est possible avec ce type de laser ainsi qu'à sa stabilisation de fréquence à long terme.On montre en conclusion que les résultats obtenus justifient la poursuite et diversification des recherches sur ce sujet.

Optimisation d'un laser à semiconducteurs à cavité étendue et applications

Optimisation d'un laser à semiconducteurs à cavité étendue et applications PDF Author: Mimoun Mezrhab
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 306

Book Description
Ce travail consiste à optimiser un laser à semi-conducteurs (SC)à cavité étendue (LCE), émettant à 852 nm. Dans un LCE, on allonge la longueur de la cavité de la diode laser par une section externe spectralement sélective de quelques centimètres de long. On réalise ainsi une source laser de haute pureté spectrale, nettement meilleure que celle d'une diode ordinaire. La réduction de la largeur de raie est très efficace, elle passe de quelques MHz à des largeurs de raie inférieures à 100 kHz, et la plage d'accordabilité (discontinue) en longueur d'onde passe de quelques nm à une vingtaine de nm. La première partie de ce rapport sera consacrée à un rappel des notions de base utiles des lasers à semi-conducteurs, qui interviennent dans l'analyse des effets de feedback optique quand la diode laser sera couplée à une cavité externe, et à la description de la structure des lasers à cavité externe, en particulier, le LCE étudié. Dans la deuxième partie, après avoir présenté différentes méthodes et questions nécessaires pour mieux caractériser et optimiser les LCE, nous présentons une nouvelle structure géométrique des LCE, assurant l'alignement de la cavité à_long terme, avec la possibilité d'avoir un accord continu en fréquence sans saut de mode. Enfin, dans la troisième partie, nous concluons par des applications de ces sources laser dans les domaines de recherche qui intéressent le Laboratoire de l'Horloge Atomique. Mots clés: Diode laser, feedback optique, cavité étendue, pureté spectrale, auto-alignement, accordabilité continue, piège magnéto-optique, génération de l'harmonique 2.

STABILISATION PAR INJECTION OPTIQUE D'UN LASER A SEMI-CONDUCTEUR

STABILISATION PAR INJECTION OPTIQUE D'UN LASER A SEMI-CONDUCTEUR PDF Author: JEAN-PHILIPPE.. BOUYER
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Category :
Languages : fr
Pages :

Book Description
CE MEMOIRE PRESENTE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET THEORIQUES OBTENUS SUR LE VERROUILLAGE DE PHASE ET LE TRANSFERT DE PURETE SPECTRALE PAR INJECTION OPTIQUE DANS LES LASERS A SEMI-CONDUCTEUR EN INGAASP. SUR LE PLAN EXPERIMENTAL, QUELQUES DIZAINES DE NANOWATTS SUFFISENT A IMPOSER AU LASER ESCLAVE LA FREQUENCE DU FAISCEAU INJECTE. LE BRUIT DE FREQUENCE DU LASER MAITRE, TROP ELEVE POUR PERMETTRE UNE ETUDE PRECISE DE L'INJECTION, EST REDUIT PAR COUPLAGE OPTIQUE RESONNANT SUR CAVITE EXTERNE. LE TRANSFERT DE LA PURETE SPECTRALE DU LASER MAITRE, AINSI QUE LA STABILITE DU LASER ESCLAVE LE LONG DE LA PLAGE DE VERROUILLAGE, SONT EXAMINES EN DETAIL. DE PLUS, LE TRANSFERT DE PURETE SPECTRALE D'UN FAISCEAU MONOMODE DANS UN COMPOSANT MULTIMODE, EST EGALEMENT ETUDIE. SUR LE PLAN THEORIQUE, L'EVOLUTION NON LINEAIRE DES MECANISMES DE VERROUILLAGE DE PHASE, DANS LES TROIS REGIMES D'INJECTION, EST INTEGRALEMENT EXPLIQUEE. LE TRANSFERT DE PURETE SPECTRALE SE MANIFESTE, DANS LE CAS MULTIMODE, PAR UN PARTAGE DE SATURATION ENTRE LES DIVERSES COMPOSANTES SPECTRALES DE GAIN. DANS LE CAS MULTIMODE, PAR UN PARTAGE DE SATURATION ENTRE LES DIVERSES COMPOSANTES SPECTRALES DE GAIN. DANS LE CAS MONOMODE, LE CALCUL DE LA DENSITE SPECTRALE DE BRUIT DE FREQUENCE DE LA DIODE LASER ESCLAVE, INJECTEE PAR UN FAISCEAU STABILISE EN FREQUENCE, MONTRE QUE LA PURETE SPECTRALE DU LASER MAITRE EST INTEGRALEMENT TRANSMISE AU LASER ESCLAVE, JUSQU'A UNE FREQUENCE DE COUPURE PROPORTIONNELLE A LA RACINE CARREE DE LA PUISSANCE INJECTEE. UN CHAPITRE D'APPLICATION MET FINALEMENT EN UVRE TROIS METHODES DE MESURE DU FACTEUR DE HENRY FONDEES SUR L'INJECTION OPTIQUE ET PERMET D'ESTIMER LEURS FIABILITES RELATIVES

ETUDE DE LA MISE EN PHASE DE LASERS A SEMI-CONDUCTEUR

ETUDE DE LA MISE EN PHASE DE LASERS A SEMI-CONDUCTEUR PDF Author: FREDERIC.. NAUDAN
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 238

Book Description
LES LASERS A SEMI-CONDUCTEUR ONT CONNU UN DEVELOPPEMENT SPECTACULAIRE AU COURS DES CINQ DERNIERES ANNEES. UNE TECHNOLOGIE EST PARTICULIEREMENT DEVELOPPEE: ASGAAL A LA LONGUEUR D'ONDE 800NM POUR LE POMPAGE OPTIQUE DES LASERS SOLIDES. CETTE APPLICATION A MOTIVE LE DEVELOPPEMENT DES LASERS SEMI-CONDUCTEUR A CAVITE LARGE (RUBAN LARGE ET MULTI-RUBAN) DELIVRANT DE FORTES PUISSANCES (LE WATT CW). LES TECHNIQUES DE FABRICATION PERMETTANT D'ACCROITRE LA PUISSANCE DE CES SOURCES SACRIFIENT NEANMOINS LEUR PURETE SPATIALE ET SPECTRALE. EN EFFET, UN INCONVENIENT DES LASERS A CAVITE LARGE EST LEUR FAIBLE COHERENCE SPATIALE SE TRADUISANT NOTAMMENT PAR UNE EMISSION MULTIMODE DE DIVERGENCE ANGULAIRE IMPORTANTE. IL EST DONC NECESSAIRE D'ENVISAGER DES METHODES DE MISE EN FORME SPATIALE DES FAISCEAUX LASERS. PLUS GENERALEMENT, POUR LES SOURCES MULTI-LASER, LE CONCEPT DE MISE EN PHASE DE DIODES LASERS A VU LE JOUR POUR GARANTIR UNE EMISSION LASER DE PUISSANCE ELEVEE, UNE GRANDE QUALITE DE FAISCEAU AINSI QU'UN CONTROLE ANGULAIRE EVENTUEL. DANS CE CONTEXTE, L'OBJET DU TRAVAIL EXPERIMENTAL EST LA MISE EN UVRE DE TECHNIQUES ORIGINALES POUR REDUIRE LA DIVERGENCE ET LA LARGEUR SPECTRALE DES DIODES LASER. LA PREMIERE PARTIE DE L'ETUDE EST CONSACREE A L'ANALYSE SPATIALE ET SPECTRALE DES LASERS A SEMI-CONDUCTEUR DE PUISSANCE. LE FACTEUR M#2 EST INTRODUIT COMME CRITERE QUANTITATIF DE QUALITE D'UN FAISCEAU LASER MULTIMODE. L'ANALYSE FINE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DES MODES LATERAUX DES LASERS A CAVITE LARGE EST PROPOSEE. LA SECONDE PARTIE PRESENTE L'UTILISATION D'UNE CAVITE EXTERNE FERMEE PAR UN MIROIR PLAN OU UN RESEAU DE DIFFRACTION PERMETTANT DE FORCER L'OSCILLATION LASER SUR UN MODE LATERAL UNIQUE. NOUS ETENDONS CETTE TECHNIQUE A UNE MATRICE BIDIMENSIONNELLE DE LASERS, AFIN D'OBSERVER L'AUGMENTATION DE LA COHERENCE GLOBALE DE CETTE SOURCE. LA DERNIERE PARTIE PRESENTE UNE METHODE ORIGINALE DE FILTRAGE MODAL EN CAVITE EXTERNE FERMEE PAR UN MIROIR A CONJUGAISON DE PHASE REALISE DANS UN CRISTAL PHOTOREFRACTIF DE TITANATE DE BARYUM. CE DISPOSITIF AUTO-ADAPTATIF CONDUIT EGALEMENT A UNE EMISSION UNIMODALE POUR LE LASER A CAVITE LARGE ET A UN ACCROISSEMENT DE SA LUMINANCE D'UN FACTEUR 4,5. FINALEMENT, IL EST POSSIBLE DE REALISER DES SOURCES LASER A SEMI-CONDUCTEUR DE TYPE MOPA AVEC DOUBLE PASSAGE DANS LE MILIEU AMPLIFICATEUR ET REFLEXION SUR LE MIROIR A CONJUGAISON DE PHASE. CES SOURCES SONT A LA FOIS PUISSANTES, COHERENTES ET LIMITEES PAR DIFFRACTION

EFFETS DE L'INJECTION OPTIQUE SUR LES NON-LINEARITES D'UN LASER A SEMI-CONDUCTEURS SOUS MODULATION DIRECTE ANALOGIQUE

EFFETS DE L'INJECTION OPTIQUE SUR LES NON-LINEARITES D'UN LASER A SEMI-CONDUCTEURS SOUS MODULATION DIRECTE ANALOGIQUE PDF Author: GNITABOURE.. YABRE
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 224

Book Description
LES LASERS A SEMI-CONDUCTEURS CONSTITUENT DES SOURCES DIRECTEMENT MODULABLES PAR LE COURANT. DANS CERTAINES APPLICATIONS TELLES QUE LE DEPORT D'ANTENNES SATELLITES, L'INFORMATION EST VEHICULEE PAR L'INTERMEDIAIRE DE LA PORTEUSE OPTIQUE, SOUS FORME ANALOGIQUE. GRACE AUX FIBRES OPTIQUES, MONOMODES, LES SIGNAUX EN BANDE DE BASE PEUVENT ETRE TRANSMIS SUR DE LONGUES DISTANCES (ALLANT JUSQU'A 20 HM) SANS REGENERATION. CEPENDANT, LA LINEARITE DES COMPOSANTS EST MEDIOCRE POUR REALISER DE TELLES LIAISONS ANALOGIQUES. LA MODULATION DE PUISSANCE EN SORTIE DU LASER NE REFLETE PAS FIDELEMENT LA MODULATION DE COURANT APPLIQUEE A L'ENTREE. POUR Y REMEDIER, PLUSIEURS ALTERNATIVES PEUVENT ETRE ENVISAGEES EN AGISSANT, SOIT SUR LE COURANT DE MODULATION, SOIT SUR LE FAISCEAU EMIS. MAIS A CAUSE DE L'EFFICACITE INSUFFISANTE DE CES TECHNIQUES ET SURTOUT DE LA DIFFICULTE DE LEUR MISE EN UVRE, AUCUNE D'ENTRE ELLES NE S'EST VRAIMENT IMPOSEE. UNE AUTRE TECHNIQUE DE LINEARISATION CONSISTE A INJECTER, DANS LA SOURCE ESCLAVE MODULEE, LE FAISCEAU LUMINEUX ISSU D'UN LASER MAITRE FONCTIONNANT EN REGIME CONTINU. EN CONSIDERANT L'HYPOTHESE DES PETITS-SIGNAUX, L'OBJET DE CETTE ETUDE A ETE DE PRECISER, A PARTIR DES EQUATIONS D'EVOLUTION, LES CARACTERISTIQUES DES SIGNAUX GENERES, TANT EN REGIME LIBRE QU'EN REGIME DE SYNCHRONISATION PAR INJECTION OPTIQUE. DANS LE PREMIER CAS, LE CALCUL A PU ETRE MENE EGALEMENT EN UTILISANT UN DEVELOPPEMENT LIMITE A BASE DE FONCTIONS DE BESSEL. IL APPARAIT, PRINCIPALEMENT, QU'EN FAISANT FONCTIONNER LE LASER EN REGIME D'INJECTION OPTIQUE PLUTOT QU'EN REGIME LIBRE, ON PEUT AUGMENTER FORTEMENT SA RAPIDITE, AMELIORER SENSIBLEMENT SA LINEARITE ET ATTENUER NETTEMENT L'EFFET DE LA VARIATION DYNAMIQUE DE FREQUENCE OPTIQUE

BRUIT DE PHASE, MODULATION ET APPLICATIONS D'UN LASER SEMI-CONDUCTEUR SYNCHRONISE

BRUIT DE PHASE, MODULATION ET APPLICATIONS D'UN LASER SEMI-CONDUCTEUR SYNCHRONISE PDF Author: Olivier Lidoyne
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 27

Book Description
LA TECHNIQUE DE SYNCHRONISATION CONSISTE A VERROUILLER LA FREQUENCE D'UN LASER SUR CELLE D'UN SIGNAL OPTIQUE EXTERIEUR. LA SYNCHRONISATION EST EFFECTUEE EN INJECTANT UNE LUMIERE COHERENTE DANS LA CAVITE DU LASER, CE QUI EN MODIFIE FORTEMENT SES PROPRIETES DE MODULATION ET DE BRUIT. UNE ETUDE DE L'INFLUENCE D'UN GAIN NON LINEAIRE ET DE LA POLARISATION DE LA LUMIERE INJECTEE SUR LA BANDE D'ACCROCHAGE D'UN LASER SEMICONDUCTEUR EST PRESENTEE. LE MODELE SIMPLE DEVELOPPE PERMET D'INTERPRETER LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. LE BRUIT DE PHASE DU LASER ASSERVI EST ETUDIE PAR L'INTERMEDIAIRE DE SA GIGUE DE PHASE. CETTE DERNIERE PERMET DE DETERMINER LA DENSITE SPECTRALE DE PUISSANCE DU CHAMP OPTIQUE. UN BON ACCORD QUALITATIF AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX EST OBTENU. LES REPONSES DE L'INTENSITE ET DE LA PHASE DE L'ONDE OPTIQUE A UNE EXCITATION DU COURANT D'INJECTION, L'EFFICACITE DE LA CONVERSION DE LA MODULATION DE FREQUENCE EN MODULATION DE PHASE, L'ELARGISSEMENT FREQUENTIEL EN REGIME DYNAMIQUE ET L'ENVELOPPE DE LA DENSITE SPECTRALE DE PUISSANCE DU CHAMP DU LASER MODULE ET SYNCHRONISE SONT DETERMINES THEORIQUEMENT ET SONT COMPARES AUX RESULTATS EXPERIMENTAUX. UN LASER SYNCHRONISE UTILISE COMME OSCILLATEUR LOCAL DANS UN RECEPTEUR HOMODYNE DE SIGNAUX OPTIQUES MODULES EN PHASE EST ENSUITE ETUDIE. UN MODELE PRENANT EN COMPTE DES PHENOMENES COMME LA SYNCHRONISATION DU LASER ESCLAVE PAR UNE PORTEUSE MODULEE, LE COUPLAGE PHASE-AMPLITUDE ET LA PURETE SPECTRALE DE L'OSCILLATEUR LOCAL PERMET D'EVALUER LES PERFORMANCES DU RECEPTEUR. CES PERFORMANCES SONT COMPAREES A CELLE D'UNE BOUCLE A VERROUILLAGE DE PHASE. UN LASER SYNCHRONISE PERMET DE DEMOULER DIRECTEMENT UN SIGNAL OPTIQUE MODULE EN PHASE. LA MODULATION DE PHASE EST CONVERTIE EN MODULATION DU COURANT D'INJECTION, QU'IL SUFFIT DE DETECTER POUR RECUEILLIR L'INFORMATION TRANSMISE. UN MODELE PERMETTANT DE DETERMINER LA LIMITE QUANTIQUE DE CE RECEPTEUR EST PROPOSE

Laser à semiconducteur en cavité verticale étendue émettant à 1550 nm et perspectives pour la génération d'impulsions brèves

Laser à semiconducteur en cavité verticale étendue émettant à 1550 nm et perspectives pour la génération d'impulsions brèves PDF Author: Clémentine Symonds
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 240

Book Description
Les OP-VECSELs (Optically Pumped Vertical External Cavity Semiconductor Lasers) sont des sources permettant d'obtenir des faisceaux circulaires de bonne qualité et de puissance élevée. De plus, la cavité externe permet d'envisager la réalisation de sources impulsionnelles par l'insertion d'un miroir à absorbant saturable (SESAM) dans la cavité et la mise en place d'un régime de blocage de modes passif. Ce travail de thèse a porté sur la réalisation et l'étude des OP-VECSEL, des SESAMs et des cavités optiques adaptés à la réalisation d'une source impulsionnelle à l,55 [mu]m. Le cœur de ce travail de thèse a consisté en la conception, la caractérisation, et l'obtention du fonctionnement laser en continu d'OP-VECSELs réalisés monolithiquement sur InP. La principale difficulté pour l'obtention de l'effet laser en continu a été la gestion de l'échauffement, particulièrement important lors du pompage optique des matériaux à l'accord de maille sur InP. L'effet laser à 1,55 [mu]m en pompage continu à température ambiante a cependant été obtenu, avec un seuil de 6 kW/cm^2, et une puissance de sortie de 4 mW à OʿC. Ce résultat est une première pour une structure OP- VECSEL monolithique sur InP émettant à 1,55 [mu]m. La réalisation d'une source impulsionnelle nécessite l'amélioration des propriétés thermiques des OP-VECSELs, et nous proposons de nouvelles structures satisfaisant à cette contrainte. La génération d'impulsions brèves à haut débit nécessite l'accélération de la dynamique de fonctionnement des SESAMs. Pour ce faire, nous proposons une méthode originale, consistant à placer le puits quantique jouant le rôle d'absorbant saturable très près de la surface du composant, pour bénéficier des recombinaisons rapides des porteurs sur les états de surface. Nous proposons également des configurations de cavités optiques compactes adaptées à l'obtention d'impulsions à un débit supérieur à 2 GHz.