PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
CHAPITRE 8 . CRISTAUX PHOTONIQUES, RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX
Bias (V)
(a) (b)
8
7
6
5
4
3
2
1
PC-ABC (T=10K) PC-MBC (T=10K)
a=34.0 µm
a=34.7 µm
a=35.4 µm
a=36.1 µm
a=36.8 µm
a=37.5 µm
a=38.2 µm
a=38.9 µm
x50 Optical power (a.u.)
0
0 50 100 150 200 250
Current density (A/cm2 )
Bias (V)
8
7
6
5
4
3
2
1
a=34.7 µm
a=35.4 µm
a=36.1 µm
a=36.8 µm
a=37.5 µm
a=38.2 µm
a=38.9 µm
0
0 50 100 150 200 250
Current density (A/cm 2 )
FIG. 8.7: Caractéristiques LIVs en fonction de la période a du CP.
Les dispositifs avec les bords absorbants sont représentés en (a),
et ceux avec les bords réfléchissant en (b). Le PC-ABC de période
égal à 37.5 µm est probablement détériorée (représenté en pointillé),
puisque sa puissance d’émission est 50 fois inférieure aux autres
CPs.
8.2.5 Caractéristiques spectrales
L’étude des caractéristiques LIV suggère que l’effet du CP dépend fortement
des conditions aux bord. L’étude des spectres d’émission confirme
sans ambiguïté cet effet.
La figure 8.8 (a) présente les spectres d’émission en fonction de la
période du CP pour les bords réfléchissants. L’émission est multimode et
ne présente pas de décalage en fonction de la période (on s’attendrait à
une émission qui suive la loi d’échelle c’est à dire que la longueur d’onde
d’émission soit proportionnelle à la période du CP).
Le contraste est net pour les CPs avec les conditions absorbantes (fig.
8.8(b)) : le spectre d’émission devient mono-mode pour presque tous les
dispositifs. L’émission est alors accordable par lithographie optique de 2.55
THz jusqu’à 2.88 THz (λ 104 → 118 µm), c’est à dire sur quasiment
toute la courbe de gain (la luminescence du dispositif est présentée dans
la figure 8.9).
8.2.6 Champs lointains
Nous avons établi que les conditions aux bords sont cruciales pour
que les CP lasent sur le mode de bord de bande désirée. Nous allons
maintenant étudier l’effet de la sélection spectrale du mode optique sur le
profil de champ lointain. La figure 8.10 présente les champs lointains me-
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Optical power (a.u)