Contribution a l'etude des lasers a semi-conducteurs de tres forte puissance monomodes transverses a cavite instable emettant a 1,48 m

par SYLVIE DELEPINE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Suzanne Laval.

Soutenue en 2000

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Ce memoire porte sur la conception et la caracterisation de lasers de pompe de tres forte puissance a semi-conducteurs en vue d'atteindre des puissances couplees dans une fibre monomode de l'ordre du watt optique a 1,48 m. Nous avons etudie les resonateurs evases, integration monolithique d'une section monomode transverse a ruban droit avec une electrode lateralement evasee. Nous avons presente un travail de dimensionnement de telles cavites laser. Les calculs thermiques et optiques aboutissent a la definition d'une structure de reference, dont les particularites de fonctionnement par rapport aux cavites classiques sont experimentalement mises en evidence. Nous avons ensuite degage les mesures caracteristiques de la qualite du faisceau, principale limitation de ces lasers. Nous avons montre que l'apparition d'un mode transverse d'ordre superieur est liee a l'insuffisance du filtrage realise par la section monomode. Nous avons propose l'implantation ionique du milieu actif pour augmenter les pertes optiques dans les zones adequates, approche originale dont l'efficacite a ete demontree theoriquement et experimentalement. Par ailleurs, pour limiter le mecanisme de creusement de trou spatial, nous nous sommes interesses aux electrodes distribuees puis au principe de faible confinement dans le milieu actif. En combinant ces differentes approches, 1,3 w a 1,48 m en limite de diffraction et en regime continu sont depasses. Nous avons finalement etudie le couplage dans une fibre monomode des resonateurs evases, dont le faisceau est dissymetrique et astigmate. Apres dimensionnement et optimisation experimentale du systeme a trois lentilles retenu, la puissance couplee depasse 0,7 w dans une fibre monomode a partir d'une diode unique emettant a 1,48 m, et le taux de couplage effectif atteint 70%. Une etude originale basee sur des mesures de tolerances de positionnement nous a permis d'etablir les limitations liees aux aberrations et les possibilites d'amelioration.


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Informations

  • Détails : 148 p.
  • Annexes : 104 ref.

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  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014669
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