Diodes lasers organiques à modes verrouillés en phase

par Anthony DALL\'AGNOL

Projet de thèse en Doctorat de physique

Sous la direction de Sebastien Chenais et de Professeur Forget.

Thèses en préparation à Paris 13 , dans le cadre de École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis) depuis le 01-10-2019 .

Résumé

Dans le domaine de l’optoélectronique, les filières utilisant des ressources rares et épuisables (comme le gallium ou les terres rares) règnent toujours en maîtres. Des technologies émergentes ont vu le jour récemment, avec la promesse d’un moindre coût, d’un impact environnemental plus faible, tout en ouvrant de nouveaux horizons applicatifs et de nouveaux marchés. C’est le cas notamment de l’optoélectronique organique, dont le plus grand succès à ce jour est l’arrivée à mâturité industrielle de la technologie OLED (Organic Light Emitting Diode), qui équipe de nombreux écrans de smartphones. Dans ce cadre, des recherches se sont concentrées depuis plus de vingt ans sur la démonstration d’une diode laser organique. Un tel composant trouverait des applications dans les communications haut débit, la biophotonique ou l’affichage pour la réalité virtuelle par exemple. Suite à de nombreux problèmes physiques assez rapidement identifiés, liés notamment à la photophysique des états triplets dans les semiconducteurs organiques, la diode laser organique pompée électriquement n’avait jamais été démontrée jusqu’à maintenant. En janvier 2019, le groupe de Chihaya Adachi (Kyushu University), a annoncé avoir réalisé le premier laser organique pompé électriquement, concluant ainsi a priori une quête de plus de 20 ans. L’effet laser obtenu n’a été démontré que dans une seule molécule émettant dans le bleu, et dans des conditions de pompage restrictives. Cet événement ouvre de nombreuses perspectives nouvelles dans le domaine. Notre groupe au LPL collabore avec le groupe de C. Adachi depuis 2018. Dans le cadre de cette collaboration, nous avons l’ambition : 1) De comprendre la photophysique particulière des émetteurs organiques capables d’émettre un rayonnement laser continu et sous pompage électrique, 2) D’étendre le régime de fonctionnement des lasers organiques à des régimes temporels inédits, en particulier le blocage de modes.

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