Etude de la mise en phase de lasers a semi-conducteur

par FREDERIC NAUDAN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de P. CEREZ.

Soutenue en 1995

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    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

  • Titre traduit

    Semiconductor laser phase locking


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Informations

  • Détails : 238 P.
  • Annexes : 117 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012512
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