Sources laser à semiconducteur à émission verticale de haute cohérence et de forte puissance dans le proche et le moyen infrarouge.

par Alexandre Laurain

Thèse de doctorat en Génie électrique, électronique, photonique et systèmes

Sous la direction de Arnaud Garnache et de Mikhae͏̈l Myara.

Soutenue le 07-12-2010

à Montpellier 2 , dans le cadre de I2S - Information, Structures, Systèmes , en partenariat avec IES - Institut d Electronique du Sud (laboratoire) .

Le président du jury était Philippe Signoret.

Le jury était composé de Arnaud Garnache, Mikhae͏̈l Myara, François Laruelle, Isabelle Sagnes, Michaël Bahriz.

Les rapporteurs étaient Emmanuel Rosencher, Fabien Bretenaker.


  • Résumé

    Ce travail de thèse porte sur la conception, la réalisation et l'étude physique de sources lasers de haute cohérence et de forte puissance émettant dans le proche et le moyen infrarouge. Nous nous intéressons plus particulièrement aux lasers à semiconducteur émettant par la surface en cavité externe verticale (VECSEL), l'objectif étant d'obtenir un fonctionnement laser monofréquence accordables et robustes, de forte puissance à température ambiante et en régime continu dans la gamme spectrale 2-3µm et autour de 1µm, avec des dispositifs pompés optiquement ou électriquement. Nous traitons de la conception et de la caractérisation des VECSEL, depuis l'optimisation du milieu à gain jusqu'à l'élaboration et la caractérisation de prototypes laser fonctionnels, et nous effectuons une étude approfondie des propriétés physiques de l'émission laser en terme de cohérence spatiale et temporelle.

  • Titre traduit

    High power and highly coherent vertical emitting semiconductor laser sources for near and mid-infrared emission.


  • Résumé

    This thesis focuses on the design, realization and physical study of high power and highly coherent laser sources emitting in the near and mid-infrared. We are particularly interested in vertical external cavity surface emitting laser (VECSEL), the aim being to obtain a robust and tunable single frequency operation with high power at room temperature in continuous wave and in the spectral range of 2-3µm and around 1µm, with optically or electrically pumped devices . We discuss the design and characterization of VECSEL, from optimization of the gain medium to the development and characterization of a functional laser prototype, and we conduct a thorough study of the physical properties of the laser emission in terms of spatial and temporal coherence.

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