Les solitons de cavité : étude expérimentale

Cavity solitons : experimental study

• Auteur / Autrice : Xavier Hachair
• Direction : Jorge Tredicce
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lasers à semi-conducteur

Solitons

Résumé

L’étude expérimentale des structures spatiales localisées indépendantes et contrôlables nommées « solitons de cavité » dans une cavité semi-conductrice, constitue le cadre du travail présenté dans ce mémoire. Cette étude qui repose sur une expérience d’injection optique dans le plan transverse d’un laser semi-conducteur à cavité verticale (VCSEL), nous a permis de définir les régions de paramètres où ces structures existent, ainsi que les différentes caractéristiques de leur allumage aussi bien spontané que contrôlé. La possibilité de définir leurs positions ainsi que celle de les mouvoir en utilisant un faisceau d’injection composé de franges d’interférences ou possédant un gradient de phase, a aussi été démontrée. Dans le but de pouvoir contrôler le transitoire de ces structures, une étude sur celui des lasers de classe B a été réalisée. La suppression du pic de surintensité, des oscillations de relaxations et la réduction du temps de retard présent lors de ce transitoire ont été réalisées de manière expérimentale, en utilisant une technique basée sur la connaissance de l’espace de phase de ces lasers.

The experimental study of independent and controllable spatially localized structures (« cavity solitons ») in a semiconductor cavity constitutes the body of work presented in this thesis. This study, based on optical injection in the transverse plane of vertical cavity semiconductor laser (VCSEL), has permitted us to define the regions in parameter space where these structures exist. We have also determined the different characteristics of their spontaneous as well as controlled switch-on. In addition, we have demonstrated the feasibility of defining their positions as well as moving them by using an injection beam composed of interference fringes or having a phase gradient. With the goal of controlling the transients of these structures, we have studied transient effects in class B lasers. By exploiting our knowledge of the phase space of these lasers, we studied experimentally the suppression of the overshoot peak, relaxation oscillations and the reduction of the retardation time present in these transients.