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Manipulation du facteur de couplage phase-amplitude dans les dispositifs à base de de nanostructures quantiques pour la compensation de chirp "On-Chip" et les applications faible coût

janvier 2012 – décembre 2014

Manipulation du facteur de couplage phase-amplitude dans les dispositifs à base de de nanostructures quantiques pour la compensation de chirp "On-Chip" et les applications faible coût

Développement d’une méthode de contrôle du couplage phase amplitude dans les lasers à îlots quantiques

Contexte

Le facteur de couplage phase-amplitude également connu sous le nom de “paramètre αH” a une grande importance pour les lasers à semi-conducteurs, car c’est l’une des principales caractéristiques qui les distingue par rapport à d’autres types de lasers dans leur comportement. Le paramètre αH influence plusieurs aspects fondamentaux des diodes laser, tels que le « chirp » en régime de modulation de courant, la largeur de raie, la sensibilité à la rétroaction optique et l’apparition de filamentation dans des dispositifs à large zone active. La dynamique non linéaire des lasers semi-conducteurs est fortement influencée par le paramètre αH, qui est d’un intérêt particulier pour l’étude des phénomènes d’injection et des effets de rétroaction optiques. Ce projet de recherche vise à fournir les blocs de construction pour la réalisation d’un dispositif avec un paramètre αH contrôlable et fortement variable. Le contrôle du paramètre αH sera obtenu en utilisant des matériaux à nanostructure quantique et l’utilisation du phénomène d’injection optique.

Objectifs

Ce projet de recherche vise à fournir les blocs de construction pour atteindre un paramètre αH contrôlable et fortement variable dans des lasers à nanostructure quantique. La combinaison des effets non linéaires découlant des nanostructures associés à la dynamique non linéaire issue de la technique d’injection optique permettra un contrôle fin de ce paramètre clé. L’objectif final du projet sera de démontrer que la manipulation du paramètre αH peut conduire à un produit compact et intégré on chip afin d’obtenir des transmissions à haut débit sans chirp. Les études d’injection-verrouillage dans les diodes laser à nanostructures quantiques seront effectuées à la fois en conguration co et contrapropagative. L’impact de l’influence de la direction de l’injection sur les variations du paramètre αH sur le bruit et sur les propriétés dynamiques du laser sera analysée dans les deux types de lasers FP et DFB.

Résultats majeurs


- Appl. Phys. Lett. 105(22) 221114 (2014) [hal-01091745]
- IEEE J. Quantum Electron. 50(9) 723–731 (2014) [hal-01076769]
- IEEE J. Select. Topics Quantum Electron. 19 1900812 (2013) [hal-00827670]

Retombées
- PHC avec TUB
- collaboration avec Polito (Turin) et l’Université du Nouveau Mexique

Partenaires

USAF – Telecom ParisTech
(groupe(s) Foton impliqué(s) : Simulation)

Coordinateur

Foton (Frédéric GRILLOT)

Financements

USAF