PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
6.2 . MODE DE MICROCAVITÉ GUIDÉ PAR LA GÉOMÉTRIE DU MÉTAL
comparable à l’énergie de la transition inter-sous-bande.
6.2 Mode de microcavité guidé par la géométrie du métal
Les microcavités étudiées dans ce chapitre sont de forme circulaire.
Généralement pour ce type de cavité le mode optique est confiné par réflection
totale interne sur les parois de la cavité circulaire (cf schéma 6.1).
Il a été montré expérimentalement tant dans l’infrarouge moyen [92] que
dans le THz [93, 94, 95] que ce type de cavité peut effectivement être
utilisé pour les lasers à cascade quantique.
FIG. 6.1: Confinement du mode dans une micro-cavité circulaire
whispering gallery. L’onde se réfléchit sur les parois par réflexion totale.
Pour ce type de cavité il est nécessaire que les parois de la cavité
circulaire aient une faible rugosité. Il est possible de s’affranchir de cette
contrainte technologique en utilisant la réflectivité induite par le métal (que
nous avons définie au chapitre précédent) pour guider le mode optique.
Pour cela la cavité doit utiliser un guide double métal, où la structure de la
métallisation supérieure (top metal) va définir la cavité (cf schéma 6.2).
Top metal
Bottom
metal
FIG. 6.2: Confinement du mode dans une micro-cavité circulaire définie
par le métal supérieur. La partie grise correspond à la région
active du laser, et celle jaune correspond au métal. Dans ce cas le
mode est confiné latéralement grâce aux propriétés de guidage induite
par le métal.
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