Conception, réalisation technologique sur InP, et caractérisation d'une source d'émission multi-longueurs d'onde pour les applications WDM a 1. 5 micromètre

par Sylvie Ménézo

Thèse de doctorat en Electronique Intégrée

Sous la direction de Catherine Bru-Chevallier.

Soutenue en 1999

à Lyon, INSA , dans le cadre de Ecole Doctorale Mecanique, Energetique, Genie Civil, Acoustique (MEGA) (Villeurbanne) , en partenariat avec Orange (entreprise) (laboratoire) .

mots clés

• Optique intégrée
• Multiplexage
• Lasers

Résumé

Une source d’émission pour les applications WDM, fournissant un peigne de 10 longueurs d'onde espacées de 2000Hz, est construite par l'intégration monolithique sur InP d'une barrette de lasers mono fréquences (lasers DBR) et d'un multiplexeur (PHASAR). Les travaux de conception, réalisation technologique et caractérisation de l'intégration monolithique sont reportés, ainsi que les performances mesurées de l'émetteur ainsi fabriqué. L'opération d1émission continue des canaux sélectionnés un à un dans le peigne est démontrée: la source présente une stabilité modale élevée, avec un taux de réjection entre canaux supérieur à 32dB; l'espacement en longueur d'onde de 200GHz est atteint avec une précision de 25GHz. La rapidité de la source en régime dynamique est vérifiée par la modulation directe des lasers intégrés : la bande passante à une modulation d'amplitude (AM) faibles signaux s'élève à 6. 5GHz pour un courant continu d'alimentation des lasers de 70 mA. L'excursion de la longueur d'onde d'émission sous une modulation directe à 2. 5Gbit/s reste inférieure à 1. 5À. La fonction de contrôle en longueur d'onde est par ailleurs ajoutée à l'émetteur assurant en permanence la précision de la longueur d'onde absolue d'émission sélectionnée.

Titre traduit

= Design, fabrication on lnP, and performances evaluation of a multiwavelength emitter for l. Sμm WDM applications

Résumé

A 10-wavelength 200-GHz channel spacing emitter for WDM applications is built by the monolithic integration on InP of a DBR laser array and a PHASAR. The source design and the technology conception, realization and characterization of the monolithic integration are reported, as well as the measured performances of the fabricated emitter. The CW -one channel at a time operation was performed: the source provides high mode stability with a rejection better than 32dB for all channels; the 2000Hz-channel spacing can be achieved with accuracy better than 250Hz. The monolithic source exhibits high speed characteristics through the direct modulation of the integrated lasers: the measured amplitude modulation (AM) bandwidth is equal to 6. 50Hz for a 70rnA continuous active current. The measured chirp for a 2. 50bit/s modulation is less than 1. 5À. Besides, the emitter is provided with a wavelength monitoring function ensuring the accuracy of any absolute emitted channel of the comb.