Modulation de phase et d'amplitude d'ondes electromagnetiques moyen-infrarouge dans des structures a multi-puits quantiques gaas/gaalas

par EMMANUEL DUPONT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Emmanuel Rosencher.

Soutenue en 1993

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les multi-puits quantiques gaas/gaalas permettent de realiser les fonctions de modulation de phase et d'amplitude d'ondes moyen-infrarouge via les transitions intersousbandes. Ces transitions optiques fortement resonnantes dans la gamme spectrale 8-12 m sont a l'origine des susceptibilites non linaires elevees de ces heterostructures. Les modulations de phase et d'amplitude par des effets electrooptiques du premier et du second ordre sont tout particulierement etudiees ici. L'electrorefraction liee a la modification de la dispersion d'indice associee aux transitions intersousbandes est mise en evidence par interferometrie laser. La transformation de kramers-kronig permet de demontrer la correlation directe entre l'electrorefraction et l'electroabsorption. Trois types de structures sont proposes. Les modulateurs a effet stark sont etudies dans un premier temps. Ils sont constitues de puits asymetriques, la modulation consiste a modifier, par un champ electrique externe, la longueur d'onde de resonance intersousbande. La seconde possibilite consiste a modifier electriquement la force d'oscillateur des transitions intersousbandes. Pour ce faire, on utilise des doubles puits quantiques ou deux niveaux excites sont, a tension nulle, a l'anticroisement. L'influence de la densite electronique sur l'absorption intersousbande et la dispersion d'indice associee est egalement etudiee. Des doubles puits quantiques asymetriques sont proposes. La technique consiste a appliquer un champ electrique pour transferer par effet tunnel des electrons d'un puits vers l'autre. Ce faisant, puisque les puits n'ont pas les memes energies de resonance intersousbande, on agit sur l'occurrence de deux transitions optiques. Les performances de ces trois dispositifs sont comparables: typiquement 20% pour le taux de modulation d'amplitude et /38 radians pour le dephasage, tous deux induits par un champ electrique de 20 kv/cm

  • Titre traduit

    Phase and amplitude modulation of mid-infrared electromagnetic waves in gaas/gaasas multi quantum well structures


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