Autofocalisation infrarouge dans InP Fe et SPS Te pour télécommunications

Infrared self focusing in InP Fe and SPS Te for telecommunications

• Auteur / Autrice : Cristian Dan
• Direction : Nicolas André Fressengeas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 23/09/2008
• Etablissement(s) : Metz
• Ecole(s) doctorale(s) : EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMOPS - Laboratoire Matériaux Optiques, Photoniques et Systèmes (Metz)
• Jury : Président / Présidente : Paul Moretti
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabrice Devaux, Hervé Leblond, Germano Montemezzani, Delphine Wolfersberger

Mots clés

Mots clés contrôlés

Semiconducteurs

Effet photoréfractif

Télécommunications optiques

Solitons

Mots clés libres

Autofocalisation

Photoréfractivité

Semiconducteurs

Infrarouge

Résumé

L'objectif de cette thèse a été l'évaluation de deux semi-conducteurs (l'InP:Fe et le SPS:Te) comme matériaux pour les télécommunications optiques aux longueurs d'ondes infrarouges. D'abord, en ce qui concerne l'InP:Fe: nous avons fait une caractérisation systématique du phénomène d'autofocalisation photoréfractive, prenant en compte les paramètres les plus importants qui intervient dans ce phénomène (température, dopage, intensité du faisceau et de l'éclairage de fond, polarisation du faisceau). Ainsi, nous sommes maintenant capables de contrôler le phénomène d'autofocalisation. En tenant compte également des temps de réponse mesurés et des simulations réalisées, nous croyons que l'interaction de deux faisceaux autofocalisés est possible et maîtrisable sur une échelle de temps de l'ordre de microsecondes. Néanmoins, alors que nous connaissons l'influence des paramètres mis en jeu sur l'autofocalisation, le développement d'un modèle théorique reste indispensable pour une compréhension des mécanismes physiques qui déterminent la dynamique de l'autofocalisation photoréfractive. Nos mesures expérimentales et simulations théoriques ont montré que les modèles existants ne décrivent pas d'une manière satisfaisante les phénomènes observés dans InP:Fe. En revanche, l'autofocalisation observée dans le SPS:Te est décrite par les modèles "classiques" existants. On peut dire que ce deux matériaux sont complémentaires: alors que dans le SPS:Te l'autofocalisation est plus lente que dans l'InPFe, elle est plus forte et plus facile à maîtriser. Tenant compte de cette remarque, nous croyons que ces deux matériaux trouveront leur place dans de futures applications

The goal of this thesis was to evaluate the suitability of two semiconductors (InP:Fe and SPS:Te) for applications at infrared wavelengths in the field of optical telecommunications. For the InP:Fe we did a systematic characterization of the photorefractive self focusing at two infrared wavelengths, taking into the account various parameters that play a role in this phenomenon (temperature, background illumination, doping, beam intensity). We are now able to control the self focusing and, taking into account the response times that we have measured, we believe that is possible to achieve and to control the interaction of two self focused beams on a microsecond time-scale. Nevertheless, even we know now the role played by the above mentioned parameters, a theoretical model is still needed in order to fully understand and control the self focusing. Our measures proved that the current models do not describe correctly this phenomenon. On the other hand, we have found that in SPS the self focusing is described by the classical models ; actually, these two materials have a complementary behaviour: the SPS has a slower response, but exhibits a stronger and easier controllable self focusing than the InP. Taking into account our results, we believe that both InP and SPS will prove to be useful in future applications