PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
8.4 . INGÉNIERIE DU CHAMP LOINTAIN ET DU FACTEUR DE QUALITÉ
symétrique, et ne présentera donc qu’un lobe dans le champ lointain, et le
champ Hx est doublement antisymétrique, et présentera 4 lobes dans le
champ lointain. Ainsi on obtient qu’en utilisant un π shift, le champ lointain
comporte 5 lobes, dont un est quatre fois plus intense que les autres.
L’utilisation de déphasage de π dans un CP utilisant un réseau carré,
n’engendre pas un champ lointain ne contenant qu’un seul lobe. Néanmoins,
des 5 lobes, 4 lobes ont une certaine polarisation et le lobe central
une polarisation orthogonale. Il serait donc possible, en utilisant un polariseur
de se limiter au lobe central.
Nous verrons maintenant comment choisir le π shift afin d’augmenter
éventuellement ce facteur 4 entre le lobe central et les lobes périphériques.
Pour cela, nous allons utiliser les simulations de champ lointain,
qui ont déjà prouvé leur très bon accord avec l’expérience.
La vision intuitive de la forme du champ lointain sera confirmée un peu
plus loin, dans la figure 8.43, où sont présentées des simulations plus
complètes.
8.4.5 Choix du π shift
Pour la description du principe du π shift, nous avons utilisé la forme
de celui-ci la plus souvent utilisée [144, 138, 145], c’est à dire qu’il est
défini par une ligne centrale où la distance entre les trous est augmentée
d’une demi période. Ce n’est pas forcément le choix optimal dans notre
situation. Nous avons donc exploré différents types de π shift, par exemple
en rapprochant les trous d’une demi période au lieu de les éloigner, ou
bien en changeant la forme des trous pour les rendre elliptiques etc... Le
choix pour notre structure, c’est à dire consistuée de 7 périodes depuis
le centre, et dont le mode laser correspond au monopole, semble optimal
lorsque les trous sont divisées en deux parties et éloignées d’une demi
période (cf fig. 8.41).
L’introduction du π shift peut être combinée avec l’optimisation du facteur
de qualité. La figure 8.42 présente la photo d’un dispositif avec un
π shift ainsi que l’optimisation. Celle-ci a été effectuée indépendemment
de celle concernant les CPs sans π shift. Pour les deux optimisations le
résultat est similaire : des petits trous dans le centre, des trous de tailles
moyennes dans les coins, et des trous de tailles maximales au centre de
chaque côté.
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