PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
CHAPITRE 8 . CRISTAUX PHOTONIQUES, RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX
Performance des dispositifs avec un π shift
Avant d’étudier le profil de champ lointain des dispositifs avec un π
shift, nous pouvons mesurer les caractéristiques de ces dispositifs.
La figure 8.44(a) présente les caractéristiques LIVs à 78 K des dispositifs
incluant un π shift avec ou sans optimisation. Les résultats sont
assez similaires à ceux obtenus sans le π shift : la puissance émise du
dispositif incluant le π est plus importante (environ 5mW) que sans le π.
Les spectres d’émission sont quasiment mono mode (cf figure 8.44 (b)) et
la température maximale de fonctionnement plus élevé en incluant l’optimisation.
La température maximale passe de 117 K à 142 K.
(a)
Tension (V)
(b)
20
16
T=78 K
7
6
5
12
4
8
4
Pi + opt
Pi
3
2
1
0
0 200 600 1000
0
1400
Densité de courant (A/cm²)
Pi
Puissance crète (mW)
Pi + optimisation
2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.1
Fréquence (THz)
(c)
Densité de courant de seuil (A/cm²)
1400
1300
1200
1100
1000
Pi
Pi + optimisation
900
70 90 110 130 150
Température (K)
FIG. 8.44: Performances des CPs incluant un π shift, et avec
(courbes rouges) ou sans (courbes noires) optimisation. L’optimisation
augmente le Q d’un facteur 2 (en passant de 53.3 à 113.6).
Le panneau (a) montre les caractéristiques LIVs, le panneau (b) les
spectres d’émission. En (c) sont présentés les Jth en fonction de la
température. L’optimisation a augmenté la température maximale de
fonctionnement de 25 K, en passant de 117 K à 142 K.
Interprétation des Jth en fonction des pertes
Nous disposons de quatre CPs, de taille similaire, avec ou sans le π
shift, et avec ou sans l’optimisation. Chacun des dispositifs a un facteur
de qualité différent, nous allons chercher quel est le lien entre leur seuils
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