PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
CHAPITRE 4 . ÉTUDE DE LA STRUCTURE "3 PUITS QUANTIQUES"
La valeur de ce paramètre sans unité est de l’ordre de 0.15 − 0.40 pour cet
alignement. Ce paramètre peut aussi servir à comparer les incertitudes
relatives sur les durées de vie :
δτ/τ
δτ/τ ≈ (∆0/) 2 ττ < 1 (4.8)
Dans le cas du couplage faible, le transport est principalement dominé par
le temps de déphasage τ, ce sera alors ce paramètre qui aura la plus
grande précision.
Le temps de déphasage τ est lié au temps de déphasage pur par :
1
τ
= 1
2τ
+ 1
T ∗ 2
On peut ainsi obtenir le temps de déphasage pur :
(4.9)
T ∗ 2 = 0.32 ± 0.08 ps (4.10)
Ce temps de déphasage pur correspond à une largeur à mi-hauteur d’environ
1 THz ( ∆ν = 1/(πT ∗ 2 ), en supposant que l’élargissement est homogène).
Cette valeur est cohérente avec les mesures de luminescence faite sur
une structure semblable (phonon résonant) dans la thèse de Benjamin S.
Williams [73].
4.5 Dépendance en température
4.5.1 Résultats expérimentaux
La figure 4.10 présente les courbes LIV à différentes températures pour
les structures à 2.3 et 3.8 THz (c’est à dire les deux structures extrêmes).
Le comportement en température a une origine différente pour ces deux
structures. Dans le cas de la structure à 2.3 THz, il semble que la principale
limitation soit le courant parasite décrit précédemment. Il est intéressant
de noter que même si la plage dynamique de la structure à 2.3 THz
est très courte, la température maximale de fonctionnement est de 135 K,
ce qui est une bonne valeur pour les lasers à cascade quantique dans le
THz.
Les courbes LIV en température des structures intermédiaires : 2.7,
3.1 et 3.5 THz présentent le même type de comportement en température.
Les températures maximales de fonctionnement sont récapitulées dans le
tableau 4.3. Ces valeurs sont proches de l’état de l’art pour les lasers à
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