PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
CHAPITRE 8 . CRISTAUX PHOTONIQUES, RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX
(a)
Bias (V)
5
4
3
2
1
10K
20K
30K
40K
50K
60K
0
0 50 100 150 200 250
Current density (A/cm2 )
Optical power (a.u.)
(b)
Optical power (a.u.)
10 3 140 130 120 110 100 90
10 2
10 1
10 0
10 -1
Wavelength (µm)
10
2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4
-2
Frequency (THz)
a=36.1µm
FIG. 8.15: (a) Caractéristiques LIV en fonction de la température en
mode pulsé, pour un CP-ABC. La Tmax est de 62 K, c’est à dire
seulement 15 K de moins que la Tmax de guide ruban de la même
région active. En continue la Tmax est de 44 K. (b) Spectre typique
mono mode d’un CP-ABC, de période a = 36.1 µm, représenté en
échelle logarithmique. Le side mode suppression ratio (SMSR) est
d’au moins 30 dB.
maximale de fonctionnement, le plus simple est d’utiliser une structure
dont la Tmax est plus élevée, ce que nous verrons dans les prochains paragraphes.
8.3 Identification et prédiction du champ lointain
8.3.1 Introduction
Pour étudier, et prédire les performances des CPs, nous allons utiliser
une autre région active. Nous utiliserons, une structure 3 puits quantiques,
de fréquence centrale à 2.7 THz. En guide ruban métal métal, cette structure
fonctionne jusqu’à 165 K (cf chapitre 4). Il y a plusieurs avantages
d’utiliser cette nouvelle région active. Tout d’abord cela devrait permettre
d’augmenter la Tmax. En outre, ce type de région active a un gain plus
large, ce qui va nous permettre d’explorer différents bord de bande.
Les CPs présentés dans cette partie sont identiques aux CP-ABC présenté
dans les paragraphes précédents. L’unique différence est l’épaisseur
de la région active qui est de 10 µm pour cette structure 3 puits quantiques
contre 12 µm pour les structures précédentes.
Le but de cette partie est de montrer que l’on peut identifier précisément
l’émission provenant des CPs. Pour cela nous comparerons aux simulations
les spectres d’émissions, le profil de champ lointain, ainsi que
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