Proprietes spectro-temporelles des lasers semiconducteurs ingaasp impulsionnels et etude de schemas originaux pour la generation d'impulsions breves a 1,3 micronmetres et 1,5 micronmetres

par Sophie Bouchoule

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Michel Lourtioz.

Soutenue en 1994

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Ce travail rapporte une analyse detaillee des proprietes spectro-temporelles des lasers a semiconducteurs impulsionnels emettant a 1,3 m et 1,5 m et presente des schemas originaux pour la generation d'impulsions breves, a tres grande accordabilite, et coherentes. L'etude spectro-temporelle des diodes lasers en regime de commutation, et en particulier la mesure du facteur de couplage phase-amplitude , permet de definir les parametres qui influencent les effets de derive de frequence accompagnant l'emission impulsionnelle des diodes lasers. Des mesures resolues en temps de l'emission spontanee et stimulee demontrent que la derive de frequence est directement liee a la densite de porteurs. Une analyse experimentale detaillee du facteur dans des lasers dfb permettent de definir des structures a forte ou faible derive de frequence. Les resultats precedents sont exploites pour obtenir des impulsions breves ( 1-2 ps) par la simple technique de compression lineaire par fibre optique, a partir de laser dfb optimises pour presenter une forte derive de frequence en regime impulsionnel ( 300 ghz). Pour la generation d'impulsions picosecondes a tres grande accordabilite, un schema original baptise schema d'auto-injection est developpe. Les analyses experimentale et theorique du processus de selection modale montrent que l'auto-injection se distingue du blocage de modes en cavite externe, et du verrouillage par injection d'un laser esclave par un laser maitre. Ce schema permet de sonder directement en regime impulsionnel et a chaque longueur d'onde le facteur de diodes lasers fabry-perot. Complete par des techniques de compression, il permet de generer des impulsions breves et accordables. Pour la generation d'impulsions coherentes, un schema de laser dfb en cavite externe a modes bloques est presente, et les impulsions obtenues avec ce schema repondent aux exigences requises pour les transmissions solitons. Une analyse theorique explique les effets d'affinement spectral obtenus dans certaines conditions d'excitation electrique

Titre traduit

Spectro-temporal properties of pulsed ingaasp semiconductor lasers and new optical schemes for the generation of short pulses at 1. 3 micrometers and 1. 5 micrometers

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