Etude et développement de diodes lasers sur InP pour la génération de signaux millimétriques

Study and development of laser diodes on InP for millimeter waves generation

• Auteur / Autrice : Eric Goutain
• Direction : Jean-Charles Renaud, Didier Decoster
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes millimétriques

Diodes laser

Résumé

Ce travail fait état de l'étude expérimentale de diodes lasers, sur substrat d'inp, avec 2 électrodes en vue de leur utilisation dans des systèmes de transmissions hyperfréquences. Une première partie du manuscrit est consacrée a une revue de la théorie des diodes lasers ainsi qu'à la mise en place des outils mathématiques utilises pour la compréhension des processus mis en jeu. La structure bi-électrode est alors présentée, avec le modelé de type circuit associe, pour l'évaluation des performances de ce type de composant. La technologie mise en œuvre pour réaliser les composants est alors décrite étape par étape. La partie suivante est consacrée à la caractérisation statique de ces lasers avec une analyse des divers comportements rencontres et notamment la bi stabilité. Une procédure d'évaluation rapide des qualités du composant est alors décrite. Les lasers bi-électrodes ont tout d'abord été utilises en q-switching pour générer des impulsions courtes dans une large gamme de fréquence de répétition. La démarche expérimentale a consisté à étudier différentes structures et à isoler les divers paramètres importants. Ceci a permis la définition d'une structure laser optimisée qui a montré la génération d'impulsions solitoniques courtes (25 ps) dans une gamme de fréquence allant de 2 gHz à 10 gHz. Ce type de composant pourra donc être intégré dans des systèmes de transmissions hautes débit. La modélisation des composants bi-électrodes a par ailleurs montre que la modulation d'absorption d'une des deux électrodes peut permettre d'améliorer de manière importante la réponse en fréquence de ces lasers. Nous avons vérifié expérimentalement ce nouveau concept. Les premiers résultats obtenus ont confirmé les améliorations attendues. Une optimisation des structures, avec en particulier l'utilisation de multi-puits contraints, a alors permis d'atteindre la fréquence de coupure record de 30 gHz avec un laser d. F. B. Sur substrat d'inp.