Modeles pour diodes laser de puissance

par ARNAUD FILY

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JEAN-PIERRE HIRTZ.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Ce manuscrit expose une modelisation globale des proprietes electro-optiques des diodes et barrettes laser de puissance. Le fonctionnement de la zone active a puits quantique est detaille, ce qui inclut la structure electronique, le couplage des porteurs et des photons ainsi que les effets a n corps sur les spectres de gain et d'emission spontanee. La qualite de ce premier modele est illustree par une comparaison avec des spectres experimentaux. Les courants de fuite correspondant aux recombinaisons dans la cavite optique du laser sont pris en compte par un modele de derive-diffusion couple au modele precedent, on en deduit les caracteristiques courant-tension et courant-puissance optique de la diode laser en regime pulse, ainsi que l'evolution des courants de seuil, rendements externes, tensions de coude et resistance serie en fonction de la geometrie des emetteurs et de leur temperature de jonction. Les variations mesurees sur des composants existants sont correctement reproduites par ce modele. La comprehension microscopique des diodes permet alors d'elaborer une strategie d'optimisation des structures laser. Enfin, l'important probleme de la dissipation thermique dans les barrettes de diodes laser est aborde en se basant sur une determination precise des termes d'echauffement dans la zone active et en tenant compte de la geometrie compete de la barrette et de son embase. Ce troisieme modele couple de facon autocoherente des aspects optiques, electriques et thermiques des composants et peut constituer une aide appreciable pour l'amelioration de la fiabilite des barrettes de diodes laser de puissance.


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Informations

  • Détails : 280 p.
  • Annexes : 203 ref.

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