PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
CHAPITRE 7 . CRISTAUX PHOTONIQUES, THÉORIE ET MODÉLISATION
7.7 Résumé des simulations utilisées
Nous avons décrit l’ensemble des simulations numériques qui vont être
utilisées dans le prochain chapitre pour développer efficacement les lasers
THz à cristaux photoniques.
La structure de bande photonique du système infini sera obtenue en
utilisant des simulations à éléments finis avec les conditions périodiques
de Bloch. Cette approche permet d’obtenir avec précision la structure de
bande et surtout les fréquences des modes de faible vitesse de groupe,
où les lasers sont censés fonctionner.
Malheureusement, cette approche est inapplicable aux résonateurs de
taille finie, dont l’étude électromagnétique est nécessaire pour modéliser
le diagramme d’émission en champ lointain. Dans ce cas, nous utiliserons
des simulations FDTD 2D, en utilisant l’approximation des indices effectifs,
c’est à dire que les parties métallisées seront remplacées par un matériau
d’indice 3.6 et les pseudo-trous par un matériau d’indice 2.8. Bien
que ces simulations ne puissent pas fournir des valeurs précises pour les
fréquences des modes de faible vitesse de groupe, elles permettent de
prédire la géométrie du champ lointain. La justification de ce dernier point
sera obtenue a posteriori, grâce au très bon accord entre les simulations
et les résultats expérimentaux.
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