Conception et évaluation de diodes laser à réflecteurs de Bragg distribués et d'amplificateurs à onde diffractée en vue de leur association en une source cohérente de puissance

par Béatrice Dagens

Thèse de doctorat en Optoélectronique

Sous la direction de Françoise Lozes-Dupuy.

Soutenue en 1995

à Toulouse 3 .

mots clés

• Sciences appliquees
• Electronique
• Etude theorique
• Conception assistee
• Laser injection
• Reseau diffraction
• Reflexion bragg repartie
• Amplificateur optique
• Amplificateur puissance
• Compose iii-v
• Puits quantique
• Gallium arseniure
• Nc
• Fx
• Na
• Compose binaire
• Aluminium arseniure
• Nc
• Fr
• Fx
• Na
• Compose ternaire
• Processus fabrication
• Epitaxie
• Mopa
• Gaas
• As ga
• Algaas
• Al as ga
• Jet moleculaire
• Theoretical study
• Computer aided design
• Injection laser
• Diffraction grating
• Distributed bragg reflection
• Optical amplifier
• Power amplifier
• Iii-v compound
• Quantum well
• Gallium arsenides
• Nc
• Fx
• Na
• Binary compound
• Aluminium arsenides
• Nc
• Fr
• Fx
• Na
• Ternary compound
• Production process
• Epitaxy
• Semiconducteurs à l'arséniure de gallium -- Propriétés optiques
• Diodes
• Lasers
• Bruit électronique
• Optoélectronique
• Amplificateurs

Résumé

Ce memoire porte sur l'evaluation de structures mopa (oscillateur-maitre/amplificateur de puissance) associant une diode laser a puits quantique et a reflecteurs de bragg distribues (dbr) a un amplificateur, optique de puissance dans la filiere d'alliage algaas/gaas. Pour une structure et une onde injectee donnees, le logiciel simlas permet de decrire le comportement d'un amplificateur a onde progressive et d'obtenir ses caracteristiques de fonctionnement avec en particulier la puissance de sortie, le bruit du a l'emission spontanee et la qualite du faisceau en sortie du composant. Le modele qui sous-tend ce logiciel prend en compte les interactions non lineaires qui interviennent entre l'onde, la repartition des porteurs injectes et l'indice complexe de la structure. L'application de ce logiciel a l'etude de l'amplificateur a contact evase et a onde optique non guidee met en evidence que la puissance de sortie associee a une bonne qualite de l'emission est limitee a une gamme inferieure au watt. Un nouveau concept d'amplification est ensuite propose pour repousser cette puissance limite de maniere significative. Le logiciel de modelisation de la diode laser dbr tient compte du comportement d'une onde dans une structure a reseaux du second ordre et des proprietes de gain et d'absorption du puits quantique. Il permet de connaitre la puissance emise, le rendement, le courant de seuil et la discrimination modale du composant. Son application permet de degager les regles de conception qui favorisent l'emission par la tranche par rapport a l'emission par la surface. Enfin, un procede d'elaboration est propose pour chaque composant. En particulier la methode de realisation du reseau de bragg accorde a la structure epitaxiee est explicitee. La realisation et la caracterisation de prototypes etablissent le bien-fonde des procedes proposes

Titre traduit

Design and evaluation of distributed bragg reflector laser diodes and diffracted wave amplifiers with a view to their association in a coherent power source

Pas de résumé disponible.