Réalisation de sources impulsionnelles pour les télécommunications optiques

par Céline, Martine Guignard

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pascal Besnard.

Soutenue en 2005

à Rennes 1 .

mots clés

• Blocages de modes
• Contre-réaction filtrée
• Contre-réaction non linéaire
• Injection optique
• Lasers à semiconducteurs
• Impulsions picosecondes
• Générateurs d'impulsions
• Chaos (théorie des systèmes)

Résumé

Ce mémoire est consacré à l'étude et à la réalisation de sources impulsionnelles, constituées de lasers à semiconducteurs soumis à une rétroaction optique non linéaire ou filtrée, pour des applications dans les domaines liés aux télécommunications optiques. Après un bref rappel des principales méthodes utilisées pour réaliser des sources impulsionnelles, nous présentons les notions théoriques nécessaires à la compréhension du phénomène de rétroaction optique ainsi que les principales réalisations de sources impulsionnelles utilisant une contre-réaction, disponibles dans la littérature. Puis nous nous intéressons à l'analyse, principalement numérique, de la dynamique d'un laser contre-réactionné par un miroir non linéaire. Cette étude a permis de mettre en évidence l'existence d'un régime de blocage de modes passif conduisant à la génération d'impulsions caractérisées par un taux de répétition pouvant atteindre 20 Ghz. D'autre part, nous montrons que l'utilisation d'un réseau de Bragg à pas variable comme réflecteur externe d'un laser fonctionnant en régime de blocage de modes permet la génération d'impulsions en limite de Fourier. La méthode de fabrication d'une telle cavité composée d'un réseau de Bragg et d'une micro-lentille est décrite et nous présentons un modèle permettant d'analyser numériquement le comportement de lasers soumis à une contre-réaction filtrée ainsi qu'une analyse statique de ce dernier. Nous terminons cette étude par l'analyse de l'influence d'une injection optique sur les caractéristiques de ces impulsions.

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