Effets de l'injection optique sur les non-linéarites d'un laser à semi-conducteurs sous modulation directe analogique

par Gnitabouré Yabre

Thèse de doctorat en Optronique

Sous la direction de Jean Le Bihan.

Soutenue en 1993

à Brest .

mots clés

• Lasers à semi-conducteur

Résumé

Les lasers a semi-conducteurs constituent des sources directement modulables par le courant. Dans certaines applications telles que le deport d'antennes satellites, l'information est vehiculee par l'intermediaire de la porteuse optique, sous forme analogique. Grace aux fibres optiques, monomodes, les signaux en bande de base peuvent etre transmis sur de longues distances (allant jusqu'a 20 hm) sans regeneration. Cependant, la linearite des composants est mediocre pour realiser de telles liaisons analogiques. La modulation de puissance en sortie du laser ne reflete pas fidelement la modulation de courant appliquee a l'entree. Pour y remedier, plusieurs alternatives peuvent etre envisagees en agissant, soit sur le courant de modulation, soit sur le faisceau emis. Mais a cause de l'efficacite insuffisante de ces techniques et surtout de la difficulte de leur mise en uvre, aucune d'entre elles ne s'est vraiment imposee. Une autre technique de linearisation consiste a injecter, dans la source esclave modulee, le faisceau lumineux issu d'un laser maitre fonctionnant en regime continu. En considerant l'hypothese des petits-signaux, l'objet de cette etude a ete de preciser, a partir des equations d'evolution, les caracteristiques des signaux generes, tant en regime libre qu'en regime de synchronisation par injection optique. Dans le premier cas, le calcul a pu etre mene egalement en utilisant un developpement limite a base de fonctions de bessel. Il apparait, principalement, qu'en faisant fonctionner le laser en regime d'injection optique plutot qu'en regime libre, on peut augmenter fortement sa rapidite, ameliorer sensiblement sa linearite et attenuer nettement l'effet de la variation dynamique de frequence optique

Titre traduit

Effect of injection-locking on non-linearities of a semiconductor laser diode under analog direct modulation

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