Contribution à l'étude du phénomène d'autopulsation dans les lasers a semi-conducteurs et de la récupération d'horloge

• Auteur / Autrice : Guillaume Pham
• Direction : Guang-Hua Duan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Résumé

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'effort actuel visant à concevoir les futurs réseaux optiques des télécommunications. Plus particulièrement, elle s'intéresse à la fonction de la récupération d'horloge tout-optique utilisant les lasers à semi-conducteurs dfb autopulsants. Le phénomène d'autopulsation apparait dans certains lasers et se manifeste par une modulation périodique de la puissance optique émise alors que le courant de polarisation est constant. Son origine dans les lasers à structure dfb n'est pas encore bien déterminée et une partie importante du travail consiste à en expliquer le mécanisme. Pour cela, un modèle de laser dfb a deux sections a été développe à partir de la méthode de la fonction de green. Il a mis en évidence que pour certaines conditions la valeur du gain différentiel effectif peut devenir négative. Dans ce cas, une analyse de la stabilité montre que l'autopulsation peut être induite. Une fois le mécanisme d'autopulsation bien compris, la faisabilité et les performances de la récupération d'horloge au moyen d'un laser autopulsant ont été étudiées. La transparence du dispositif en longueur d'onde et une extraction d'horloge de qualité à 4 gbit/s ont été démontrées. Parallèlement, les propriétés de la bande d'accrochage ont été étudiées analytiquement en partant d'une analogie entre l'autopulsation et l'oscillateur laser. Les résultats obtenus ont été vérifiés par des approches expérimentale et numérique.