PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
CHAPITRE 8 . CRISTAUX PHOTONIQUES, RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX
simulations et l’expérience est raisonnable, les ordres de grandeurs sont
obtenus correctement. Il semble néanmoins que expérimentalement la variation
du facteur de qualité entre les dispositifs graduels, avec ou sans le
π shift, est plus marqué que dans les simulations. Il est possible que cela
provienne de la simplification des simulations en 2D.
8.4.6 Champ lointain des dispositifs avec un π shift
La figure 8.47 présente le champ lointain expérimental et théorique du
dispositif avec un π shift ainsi que l’optimisation. L’accord entre l’expérience
et la théorie est très bon, on peut même identifier des détails fins
prévus dans la simulation.
φ (deg)
30
20
10
0
−10
−20
(a)
−30
−30 −20 −10 0 10
θ (deg)
20 30
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
φ (deg)
30
20
10
0
−10
−20
−30
−30 −20 −10 0 10
θ (deg)
20 30
FIG. 8.47: (a) Champ lointain du dispositif avec π shift ainsi que
l’optimisation. Les mesures ont été effectuées à la température de
l’azote liquide, en mode pulsé, et pour le courant correspondant au
maximum de la puissance émise. (b) Champ lointain calculé pour le
même dispositif. Le petit schéma central indique le positionnement
du dispositif, c’est à dire que le π shift est horizontal.
Ce dispositif avec π shift et l’optimisation, a un champ lointain ne contenant
quasiment qu’un seul lobe, son spectre d’émission est mono mode,
et le dispositif fonctionne jusqu’à 142 K. Ce dispositif est constitué de 7 périodes
depuis le centre. En utilisant une structure un peu plus grande on
peut augmenter la température de fonctionnement jusqu’à 151 K. La figure
8.48 présente les performances expérimentales d’un dispositif constitué
de 9 périodes depuis le centre, contenant un π shift ainsi qu’une optimisation.
Le facteur de qualité de ce dispositif est de Q = 330 (calculé par
FDTD). L’émission est comme pour le dispositif un peu plus petit spectralement
mono mode et dont le champ lointain est fortement directif. Il est
important de remarquer que la puissance émise est plus faible que pour
223
(b)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0