Cette thèse porte sur l’étude des propriétés dynamiques et non linéaires des dans les semi-conducteurs III-V et leur utilisation pour le traitement optique dans les réseaux de télécommunication haut débit. Elle est décomposée en deux axes majeurs.
Le premier est lié à l’utilisation couplée des transitions inter-bandes (IB) et inter-sousbandes (ISB). Les différences entre ces deux types de transitions, en termes de dynamique et de sensibilité à la polarisation, font des composants IB/ISB de bons candidats pour la réalisation de fonctions de traitement avancées. Dans cette optique nous avons réalisé et caractérisé un nouveau composant à puits quantiques InGaAs/AlAsSb sur substrat InP insérés dans une jonction pn. Les premiers résultats obtenus indiquent un comportement de diode mais révèlent que la zone de charge espace est décalée lié à un probable dopage effectif non intentionnel de l’AlAsSb. La mesure du photocourant en fonction de la polarisation électrique révèle un transport via un effet Poole-Frenkel et montre l’efficacité des barrières de potentiel AlAsSb. Ces résultats nous permettent d’envisager aussi bien des applications purement optiques (modulation de phase ou d’intensité croisées...) qu’optoélectroniques (photo détection à deux photons).
Le deuxième axe consiste à l’étude et la réalisation d’un montage permettant une caractérisation poussée de la dynamique phase/amplitude et de la réponse non linéaire de tels composants. L’approche choisie est celle d’une mesure pompe sonde employant un circuit optique analogue à un interféromètre de Sagnac offrant à la fois une grand stabilité mécanique pour une précision de mesure élevée et la possibilité d’utiliser la polarimétrie afin d’extraire les variations de gain et d’indice pour une étude plus complète des propriétés du matériau. L’utilisation d’une source laser sub-picoseconde nous permet de résoudre les phénomènes aux temps courts. Une première démonstration de la mesure de variation phase-amplitude sur un absorbeur simple (multipuits InGaAs/InP) autour de 1.5 µm est présentée.
| Ammar SHARAIHA | Professeur, Lab-STICC, ENIB | Rapporteur |
| Christophe LABBÉ | Maître de Conférences HDR, CiMap, ENSICAEN | Rapporteur |
| Maud GUÉZO | Maître de Conférences, Foton, INSA-Rennes | Rapporteur |
| Hervé FOLLIOT | Professeur, Foton, INSA-Rennes | Directeur de thèse |
Le manuscrit est disponible sur TEL : tel-01730817