PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
8.3 . IDENTIFICATION ET PRÉDICTION DU CHAMP LOINTAIN
8.3.8 Mesures de polarisation
Afin d’identifier sans aucun doute possible les modes actifs dans le
laser, il est utile de mesurer la polarisation du champ lointain. Le champ
lointain des bords de bande du point Γ ont typiquement un profil d’anneau.
La distinction sans ambiguïté est obtenue en mesurant la polarisation du
champ lointain car celle-ci va refléter la symétrie du mode, plutôt que la
forme du champ lointain.
Il y a différentes manières de calculer à partir de mesures expérimentales
la polarisation du champ lointain. En chaque point du champ lointain,
la polarisation est différente. En un point, et en fonction de l’angle d’un polariseur
θ l’intensité est donnée par :
I(θ) = a + b cos(2θ + φ) (8.29)
φ est la direction de polarisation, et a et b deux autres paramètres à déterminer,
avec a > b.
La première méthode pour mesurer la polarisation du champ lointain
consiste à mesurer le champ lointain, avec un polariseur devant le détecteur
pour 3 angles différents, à 0, 60 et 120 degré. On peut alors caractériser
la polarisation en chaque point du champ lointain en utilisant les
relations suivantes.
a = I1 + I2 + I3
3
(8.30)
ou I1, I2, et I3 sont les intensités mesurés pour le polariseur à 0, 60 et
120 degré. Cette relation s’obtient en notant que cos(φ) + cos(2π/3 + φ) +
cos(4π/3 + φ) = 0. Ensuite en utilisant que [cos(φ) − cos(2π/3 + φ)] 2 /3 +
cos(4π/3 + φ) 2 = 1, on obtient :
et ainsi
b 2 = (I1 − I2) 2
3
+ (I3 − a) 2
φ = cos −1
I1 − a
b
(8.31)
(8.32)
Ainsi en mesurant le champ lointain pour trois polarisations différentes, on
peut caractériser le profil de polarisation en utilisant les relations 8.30, 8.31
et 8.32. Cette technique est pratique expérimentalement car elle nécessite
seulement de répéter la mesure de champ lointain qui peut se faire de
manière automatique, pour trois polarisations différentes. Néanmoins elle
a un point faible : elle nécessite que les propriétés du laser reste stable
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