Lasers semiconducteurs a large surface d'emission en regime dynamique : experiences et modelisation. etude de faisabilite d'un amplificateur optique planaire en oxynitrure de silicium dope erbium et ytterbium

Dynamics of large area semiconductor lasers: experiences and modeling. Developement of an er/yb doped silicon oxynitride planar optical amplifier

• Auteur / Autrice : Alexei Tchelnokov
• Direction : Jean-Michel Lourtioz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

La premiere partie: nous decrivons les experiences que nous avons realisees pour la generation d'impulsions courtes (quelques picosecondes) a partir de reseaux de diodes (chapitre ii). Le regime de blocage de modes est obtenu aussi bien en cavite intrinseque qu'avec une cavite externe spatialement selective. Dans le dernier cas, il est possible d'obtenir un controle de la structure du champ emis par le reseau de diodes, la largeur du faisceau d'emission correspondant a la limite de diffraction. Le modele numerique original que nous avons developpe est adapte a l'analyse de la dynamique (sub)picoseconde d'un systeme semiconducteur planaire avec une description simultanee des comportements spatiaux et spectraux en deux dimensions. Le modele tient compte des inhomogeneites spatiales 2-d, de la non-linearite du gain, de la largeur spectrale finie du gain, de la presence de reseaux de diffraction, et des variations de l'indice optique avec la concentration de porteurs. La seconde partie concerne l'etude experimentale de faisabilite d'un amplificateur optique planaire en oxynitrure de silicium (sion) dope en erbium et ytterbium sur substrat de silicium (chapitre iv). Le dopage a ete effectue par implantation ionique a haute energie (2-3 mev). Les premiers essais sur des guides a ruban grave non-optimises ont permis de compenser les pertes d'absorption des ions erbium et d'atteindre le niveau de transparence du materiau