PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
CHAPITRE 5 . RÉDUCTION DE L’ÉPAISSEUR
été démontré expérimentalement [87]. Le fait que les lasers à cascade
soient pompés électriquement complique beaucoup la fabrication de ces
dispositifs en salle blanche. Une solution élégante pour obtenir un tel gap
photonique, est d’utiliser un réseau nid d’abeille (honey comb) comme sur
la figure 5.4 [88]. Ce réseau peut être vu comme la version connexe du
réseau trigonal de pilier.
FIG. 5.4: . Schéma du réseau nid d’abeille (cette figure est extraite
de la thèse de Michaël Bahriz [63]). La structure est utilisée dans un
guide double métal, et le cristal photonique est défini seulement par
la géométrie du métal supérieur.
En guide double métal, la structure de bande photonique du réseau nid
d’abeille définit par la seule géométrie du métal est présentée dans la figure
5.5. Lorsque l’on va réduire l’épaisseur de la région active, les bandes
vont se séparer de plus en plus (signature d’un couplage de plus en plus
fort), et un gap photonique va apparaître pour une épaisseur inférieure à
5 µm (la longueur d’onde est de 100 µm) [79].
5.3 Démonstration expérimentale de la réduction de l’épaisseur
La réduction de l’épaisseur est donc très intéressante du point de vue
théorique. Nous devons maintenant vérifier que la réduction de l’épaisseur
ne dégrade pas trop les performances des lasers. Pour cela nous vérifierons
expérimentalement, en utilisant une cavité ruban, que la réduction de
l’épaisseur ne dégrade pas trop les performances du laser.
La région active d’un laser à cascade est composée de la répétition
(une centaine de fois) d’une même période constituée de puits quantiques
multiples 8 . Il a été montré, pour des lasers à cascades infra-rouge moyen
8 Le nombre exact de périodes dépend de la longueur de celle-ci. Par exemple une
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