Contribution à l'étude de la génération des états comprimes de la lumière par les lasers semi-conducteurs : théorie classique et applications aux lasers dfb 1,55 mm

• Auteur / Autrice : Francine Jeremie
• Direction : Philippe Gallion
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Résumé

Dans la plupart des systèmes de communications par fibre optique actuels, les performances de détection sont uniquement limitées par le bruit quantique de la lumière. L'utilisation d'états comprimes de la lumière qui offrent la possibilité d'obtenir un faisceau laser dont le bruit quantique est inférieur au bruit de grenaille permet donc d'envisager, à long terme, le développement d'une instrumentation plus performante et susceptible de répondre aux exigences de nouveaux protocoles de télécommunications optiques. C'est dans ce contexte que s'inscrit cette thèse, et elle contribue à l'effort actuel visant à générer de la lumière comprimée en amplitude avec des lasers couramment utilisés dans les télécommunications. Les fluctuations de l'énergie et de la puissance émise par une diode laser ont été déterminées par un nouveau formalisme corpusculaire optique. Certains paramètres limitant les capacités de compression des diodes ont été mis en évidence ; les pertes internes importantes dans les lasers 1550 nm, un élargissement de gain faiblement inhomogène associe à un taux de suppression des modes secondaires insuffisants sont autant de facteurs dégradant la compression du bruit d'amplitude. De même la suppression de gain non négligeable dans les nouveaux lasers à puits quantiques apparait néfaste à l'utilisation d'une source calme. Des recherches expérimentales menées sur plusieurs lasers dfb 1550 nm ont démontré que l'existence de bruit d'excès masquait la compression. Le bruit d'excès d'origine modale a été réduit par l'utilisation d'une cavité étendue. 0. 7 db de compression ont ainsi pu être obtenus sur un premier laser. L'aspect dispersif de la contre-réaction a ensuite été exploite afin de réduire par de corrélation de phase et d'amplitude le bruit d'excès d'un second laser. 1,6 db de compression a alors été réalisé.