Nouvelles fonctionnalités dans les lasers à cascade quantique : contrôle de l'indice optique complexe intracavité

par Jean Teissier

Thèse de doctorat en Physique [théorique]

Sous la direction de Carlo Sirtori et de Sabine Laurent.

Soutenue en 2010

à Paris 7 .


  • Résumé

    Le contrôle de l'indice complexe du mode optique d'un laser à cascade quantique (LQC) est un enjeu important en spectroscopie comme en télécommunication. En effet, cela permettrait un contrôle fin de la longueur d'onde par le biais de la génération de bandes latérales pour la partie imaginaire et directement pour la partie réelle. Nous avons dans un premier temps développé un système permettant le contrôle intracavité des pertes d'un laser. L'idée est de coupler la cavité laser avec une autre contenant une région de contrôle. Cette région de contrôle est composée d'une série de deux puits couplés asymétriques dont l'énergie d'absorption est contrôlée par effet Stark intersousbande, en appliquant ainsi la tension de contrôle de façon indépendante de celle du laser. Ceci permet la modulation en amplitude en s'affranchissant des élargissements spectraux typiques de la modulation directe due aux effets thermiques, avec une puissance consommée de l'ordrer du mW. Nous avons aussi mis en évidence les relations de Kramers-Koenig dans un LQC, ainsi que démontré son fonctionnement à haute fréquence. Ce travail est issu d'une collaboration MPQ/LPN/IEF et est financé par l'ANR Metalguide.

  • Titre traduit

    New functionalities in the quantum cascade lasers, control of the intracavity refractive index


  • Résumé

    The control of the complex refractive index of the optical mode in a quantum cascade laser (QCL) is a major issue as in spectroscopy as in telecommunications. Indeed, this control would allow a precise tuning of the laser wavelength due to the generation of lateral sidebands for the real part and directly for the imaginary part. In a first time we developed a device allowing the intracavity control of the laser losses. The idea is to couple the laser cavity with another one containing a control area. This control area is composed by a stack of two asymmetric coupled wells who's absorption energy is controlled by the interssuband Stark effect, by appling a bias on this control area independently from the laser bias. This allows an amplitude modulation that can avoid the spectral linewidth enhancement due to thermal effects, with a consumed power near the milliwatt. We also shown the Kramers-Koenig relations inside a QCL, and his application to high frequencies. This word is a collaboration between MPQ/LPN/IEF and is financed by ANR MetalGuide.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (169 p.)
  • Annexes : 87 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2010) 262
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