La génération de signaux de haute pureté spectrale aux fréquences balayant la dizaine de GHz à quelques THz connait un intérêt croissant pour un grand nombre d’applications très variés, des domaines liés aux technologies de communication radio sur fibre, de la génération et la détection de signaux radar, jusque la génération de signaux THz par photomélange. Actuellement la plupart des systèmes reposent sur des lasers solides bi-fréquence (bi-f), ou encore plus récemment sur des semiconducteurs. Bien que ces dispositifs lasers montrent d’excellence performances, les architectures qui les caractérisent restent encore complexes, et peu compactes principalement liés au pompage optique.
L’objectif principal du projet Idylic est de réaliser un nouveau type d’émetteur laser bi-fréquence cohérent, ultra-stable, fonctionnant aux longueurs d’onde télécom, compact et sous excitation électrique. Le composant ainsi développé devra présenter une excellente pureté spectrale, un très bas niveau de bruit, et permettra d’adresser des différences de fréquence de 0.1 à 4 THz. Pour se faire, le projet Idylic repose sur l’intégration d’un milieu à gain inhomogène que sont les boites quantiques semiconductrices (BQs), au sein d’une cavité laser de grande stabilité telle que les VECSEL. Les principaux objectifs sont :
- Études et optimisations des BQs pour la réalisation de laser bi-fréquence. Corrélation entre propriétés structurales et optiques par mélange 4 ondes ;
- Démonstration d’un VECSEL à QD bi-fréquence en injection optique ;
- Développement technologique des VECSEL en injection électrique ;
- Démonstration d’un VECSEL à QD bi-fréquence en injection électrique.
CNRS IPR – CNRS IES – LPN-EPFL
(groupe(s) Foton impliqué(s) : OHM)
Foton (Cyril PARANTHOËN et Christophe LEVALLOIS)
ANR PRCI : 909 k€ (509 k€ pour les partenaires français, 400 k€ pour les partenaires suisses)