Etude experimentale du bruit quantique des diodes laser : role du couplage amplitude-phase et des modes spatiaux transverses

par TIEJUN CHANG

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Philippe Grangier.

Soutenue en 1999

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    Ce travail presente des resultats experimentaux sur le role du couplage phase-amplitude et des modes transverses sur le bruit d'intensite des diodes laser. Nous avons d'abord etudie l'influence du couplage amplitude-phase sur le bruit d'une diode laser dfb. L'amplitude et la phase du champ laser dependent du nombre de porteurs dans le milieu amplificateur et sont de ce fait couplees. La correlation de leurs fluctuations peut etre utilisee pour reduire le bruit d'intensite a l'aide d'un interferometre de michelson. C'est ce que nous avons observe pour des courants juste au-dessus du seuil. Pour des courants plus eleves, la correlation tend vers zero. Ces resultats sont tres bien decrits par un modele theorique. Une grosse partie de ce travail a consiste en l'etude de la reparation spatiale du bruit d'intensite dans un faisceau de diode laser monomode. Nous avons mis en evidence la presence de bruit dans des modes spatiaux d'ordre superieur. Ces modes d'ordres eleves sont en-dessous du seuil et seul le mode te 0 0 lase. Ce bruit correspond a un bruit de position et est du a un effet d'interference entre l'emission spontanee amplifiee des modes spatiaux d'ordres eleves et le mode principal. Un modele theorique que nous avons developpe decrit parfaitement ce comportement. Nous avons observe ces effets spatiaux de bruit sur differents lasers stabilises par un reseau externe, et un laser dfb. Deux points importants sont a retenir. Le premier est que l'augmentation du bruit dans un mode non-lasant annonce son seuil. Le deuxieme est que le bruit d'un mode non-lasant peut fuir dans le mode principal et augmenter de cette facon le bruit de ce dernier.

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Informations

  • Détails : 205 p.
  • Annexes : 63 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014217
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