PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
6.5 . ABSORBEURS OPTIQUES POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE
DANS LE THz
FIG. 6.9: Profil des modes optiques pour le mode Metal-Metal
(or/couche dopée/région active/couche dopée/or), pour le mode
Metal-Doped (or/couche dopée/région active/douche dopée/air) et
le mode Metal-Air (or/couche dopée/région active/air). Ces calculs
montrent que les pertes augmentent d’un facteur 50 lorsque la
couche dopée n’est pas retirée (la valeur exacte dépend de la longueur
d’onde). Pour ce calcul la longueur d’onde utilisée est de
111 µm. Pour ce calcul les indices suivant ont été utilisés : n =
262 + 411 ∗ i, n = 4.54 + 15.88 ∗ i, n = 3.65 et n = 7.08 + 25.48 ∗ i pour
l’or, la couche dopée 1, la région active et la couche dopée 2.
et le recouvrement avec la couche dopée est réduite. Ainsi le métal au
dessus de la couche dopée empêche celle-ci d’engendrer de fortes pertes
pour le mode optique.
Du point de vue technologique, il est facile d’intégrer ces absorbeurs.
La couche dopée est naturellement présente au dessus des structures
à cascade pour permettre l’injection du courant. La géométrie du métal
supérieur est définie par lithographie, là où le métal ne sera pas présent,
on aura implémenté un absorbeur. Si on veut retirer cet absorbeur, il suffit
d’effectuer une petite gravure humide pour retirer la couche de contact, le
métal servant de masque pour la gravure.
On peut ainsi favoriser le mode TM00 d’un ruban laser, en laissant le
bord absorbant sur les bords latéraux. Cela favorisera le mode fondamental
plutôt que les modes latéraux d’ordre supérieur [98]. Si au contraire
on veut plutôt favoriser le mode TM01 (ou les modes latéraux avec un
nombre impair de zéros dans la direction transverse), on peut laisser une
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