Conception, réalisation et caractérisation de diodes laser InGaAsN/GaAs à diaphragme d'oxyde pour les télécommunications optiques à 1,3μm PDF Download
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Author: Benoît Messant
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 214
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Book Description
Les travaux reportés dans cette thèse concernent la conception et la réalisation technologique d'une diode laser à puits quantiques InGaAsN émettant à 1,3μm, épitaxiée sur substrat de GaAs, et comportant une structure à ruban à base d'un diaphragme d'oxyde d'aluminium (Alox). Nous présentons, tout d'abord, l'étude de modélisation et de conception de ces diodes laser. En nous appuyant sur un outil incluant la modélisation de la structure de bande des puits quantiques InGaAsN/GaAs, une étude complète d'optimisation des propriétés d'émission des puits quantiques est menée. Nous en dégageons les critères de conception de la structure bidimensionnelle pour obtenir une émission laser à 1,3μm présentant de bonnes performances en terme de stabilité thermique et de réponse dynamique, compatible avec les réseaux optiques d'accès. La seconde partie porte sur la réalisation technologique des composants. Nous présentons la mise au point de l'étape d'oxydation latérale humide et au développement d'un procédé technologique complet et reproductible de réalisation de diodes laser avec injection latérale des porteurs et diaphragme d'oxyde en tenant compte des contraintes technologiques des différentes étapes du procédé. La réalisation et la caractérisation de diodes laser à diaphragme d'oxyde ont constitué la dernière phase de ce travail. Après avoir validé le procédé technologique dans la filière AlGaAs/GaAs, nous avons procédé à une caractérisation approfondie des composants à multi puits quantiques InGaAsN/GaAs afin d'évaluer les potentialités de cette nouvelle filière et de confirmer l'intérêt du confinement procuré par le diaphragme Alox pour l'obtention de composants monomodes stables.
Author: Benoît Messant
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Languages : fr
Pages : 214
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Book Description
Les travaux reportés dans cette thèse concernent la conception et la réalisation technologique d'une diode laser à puits quantiques InGaAsN émettant à 1,3μm, épitaxiée sur substrat de GaAs, et comportant une structure à ruban à base d'un diaphragme d'oxyde d'aluminium (Alox). Nous présentons, tout d'abord, l'étude de modélisation et de conception de ces diodes laser. En nous appuyant sur un outil incluant la modélisation de la structure de bande des puits quantiques InGaAsN/GaAs, une étude complète d'optimisation des propriétés d'émission des puits quantiques est menée. Nous en dégageons les critères de conception de la structure bidimensionnelle pour obtenir une émission laser à 1,3μm présentant de bonnes performances en terme de stabilité thermique et de réponse dynamique, compatible avec les réseaux optiques d'accès. La seconde partie porte sur la réalisation technologique des composants. Nous présentons la mise au point de l'étape d'oxydation latérale humide et au développement d'un procédé technologique complet et reproductible de réalisation de diodes laser avec injection latérale des porteurs et diaphragme d'oxyde en tenant compte des contraintes technologiques des différentes étapes du procédé. La réalisation et la caractérisation de diodes laser à diaphragme d'oxyde ont constitué la dernière phase de ce travail. Après avoir validé le procédé technologique dans la filière AlGaAs/GaAs, nous avons procédé à une caractérisation approfondie des composants à multi puits quantiques InGaAsN/GaAs afin d'évaluer les potentialités de cette nouvelle filière et de confirmer l'intérêt du confinement procuré par le diaphragme Alox pour l'obtention de composants monomodes stables.
Author: Christophe Ougier
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 145
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CETTE THESE TRAITE DE LA REALISATION DE DIODES LASER LARGEMENT ACCORDABLES EMETTANT A 1,5 MICROMETRE. DANS LES RESEAUX DE TELECOMMUNICATIONS LARGES BANDES, CE COMPOSANT EST DESTINE AU DEVELOPPEMENT DES OPERATIONS DE MULTIPLEXAGE EN LONGUEUR D'ONDE ET DE COMMUTATION OPTIQUE. NOUS AVONS UTILISE DES REFLECTEURS DISTRIBUES ET ECHANTILLONNES POUR ASSURER, DANS UNE CAVITE LASER DBR, LA REACTION OPTIQUE ET LA SELECTION DE LA LONGUEUR D'ONDE SUR UNE PLAGE SPECTRALE ETENDUE. L'ACCORDABILITE EST OBTENUE PAR L'INJECTION DE PORTEURS DANS LES GUIDES D'ONDE OU SONT GRAVES LES RESEAUX DE DIFFRACTION. LA VARIATION D'INDICE DU MATERIAU QUI EN RESULTE, DETERMINE LA POSITION SPECTRALE DES PICS DE REFLECTIVITE ET DONC LA LONGUEUR D'ONDE QUI OSCILLE. D'APRES LA THEORIE DES MODES COUPLES, NOUS ETABLISSONS LA REFLECTIVITE DU RESEAU ECHANTILLONNE ET NOUS ETUDIONS SES CARACTERISTIQUES EN FONCTION DES DIFFERENTS PARAMETRES OPTO-GEOMETRIQUES. UNE SIMULATION DE L'ACCORDABILITE DU COMPOSANT NOUS PERMET DE CHOISIR L'ENSEMBLE DES PARAMETRES DE CONCEPTION DU LASER. NOUS AVONS FABRIQUE DES DIODES LASER DANS LA FAMILLE DE MATERIAUX SEMI-CONDUCTEURS INGAASP EN SUIVANT UNE FILIERE BRS OU LES SECTIONS ACTIVES ET PASSIVES SONT COUPLEES DE FACON BOUT A BOUT. NOUS AVONS CARACTERISE LE FONCTIONNEMENT STATIQUE ET DYNAMIQUE DES COMPOSANTS. EN PARTICULIER, PAR LE CONTROLE DE DEUX COURANTS, NOUS AVONS MESURE UNE ACCORDABILITE DE 33NM. 80 CANAUX, ESPACES DE 0,4NM, ENVIRON, SONT ACCESSIBLES A L'INTERIEUR DE CETTE PLAGE AVEC UNE REJECTION DES MODES SECONDAIRES SUPERIEURE A 30DB. LA BANDE PASSANTE EN MODULATION AM EST SUPERIEURE A 3,3GHZ SUR L'ENSEMBLE DE CETTE PLAGE
Author: Hans Zappe
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3662082497
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 349
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Book Description
Laser Diode Microsystems provides the reader with the basic knowledge and understanding required for using semiconductor laser diodes in optical microsystems and micro-optical electromechanic systems. This tutorial addresses the fundamentals of semiconductor laser operation and design, coupled with an overview of the types of laser diodes suitable for use in Microsystems, along with their distinguishing characteristics. Emphasis is placed on laser diode characterization and measurement as well as the assembly techniques and optical accessories required for incorporation of semiconductor lasers into complex microsystems. Equipped with typical results and calculation examples, this hand-on text helps readers to develop a feel for how to choose a laser diode, characterize it and incorporate it into a microsystem.
Author:
Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 12
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Author: Philippe Arguel
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 161
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Author: Alice Bernard
Publisher:
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Category :
Languages : en
Pages : 0
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Le travail présenté dans cette thèse porte sur la conception, la fabrication et la caractérisation de sources prévues pour fonctionner à la fois comme diode laser et comme oscillateur paramétrique optique. Ces lasers sont conçus pour émettre sur un mode d'ordre supérieur afin de permettre une conversion de fréquence paramétrique avec les modes fondamentaux du guide à la fréquence moitié. La diode laser et l'OPO partagent la même cavité optique ; pour assurer l'accord de phase et corriger les écarts à la structure nominale induits lors de l'élaboration par épitaxie, la largeur de ruban est utilisée comme paramètre de contrôle des indices efficaces. Les diodes proposées sont donc étroites (3-5 μm) et gravées profondément. En conséquence, il est potentiellement intéressant d'utiliser des boîtes quantiques pour limiter les recombinaisons non radiatives sur les flancs. Dans le cadre de ce travail, nous avons conçu des diodes basées sur ce principe pour les deux systèmes GaAs/AlGaAs et InGaAsP/InP, qui permettent respectivement d'obtenir potentiellement une émission OPO au voisinage de 2 μm ou de 3 μm. Dans le cas de l'InGaAsP/InP, nous avons étudié au préalable l'indice de réfraction des alliages InGaAsP dans une plage de longueur d'onde jusque-là non couverte par la littérature. Ces données ont été acquises via des mesures d'indice efficace (m-lines) de couches guidantes d'InGaAsP épitaxiées en accord de maille sur un substrat d'InP. Pour des structures laser-OPO optimisées, les simulations montrent que le seuil OPO devrait être obtenu pour une puissance de pompe intracavité de quelques centaines de mW, qu'il est réaliste d'atteindre pour des diodes laser à l'état de l'art. Nous avons étudié les propriétés électro-optiques de diodes lasers à puits quantiques GaAs/AlGaAs réalisées sur la base de nos dessins; l'observation de l'effet laser sur le mode TE2 valide le dessin vertical original de nos diodes lasers. En vue de la fabrication de laser-OPO à ruban étroit, nous avons développé des procédés de fabrication nouveaux sur la Plateforme Technologique Amont (CEA - Grenoble), notamment la gravure profonde (>10 μm) par ICP-RIE. Enfin, nous avons proposé un concept alternatif de diode-OPO, comprenant des cavités laser et OPO distinctes couplées par un taper adiabatique.
Author: JEAN.. HOURANY
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 218
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CETTE ETUDE SE SITUE DANS LE CONTEXTE DES RECHERCHES, ACTUELLEMENT INTENSIVES, SUR LES NOUVEAUX RESEAUX MULTIPOINTS DE TELECOMMUNICATIONS NUMERIQUES MULTICOLORES SUR FIBRE OPTIQUE. ELLE VISE A CONCEVOIR DES CIRCUITS INTEGRES GAAS POUR LA COMMANDE EN LONGUEUR D'ONDE DE DIODES LASERS ACCORDABLES RAPIDEMENT (EN QUELQUES NANOSECONDES). L'ASSEMBLAGE DE LA DIODE LASER ET DE SON CIRCUIT DE COMMANDE AU SEIN D'UN ENSEMBLE COMPACT EST ETUDIE POUR DEUX TYPES DE MODULES: MODULE DE CONVERSION EN LONGUEUR D'ONDE UTILISANT UN LASER DBR A 3 SECTIONS ET MODULE DE FILTRAGE EN LONGUEUR D'ONDE UTILISANT UN FILTRE DFB ORIGINAL. DANS CES MODULES, L'ACCORD RAPIDE EST EFFECTUE A L'AIDE, RESPECTIVEMENT, DE 1 ET 2 COURANTS ELECTRIQUES. DANS LE CHAPITRE II, DES BRIQUES ELECTRONIQUES DE BASE SONT PROPOSEES ET REALISEES EN UTILISANT DES TECHNOLOGIES A BASE DE TRANSISTORS PSEUDOMORPHIQUES A HAUTE MOBILITE ELECTRONIQUE (P-HEMT). LES PERFORMANCES OBTENUES SONT PRESENTEES ET COMPAREES. LES VARIATIONS BASSE-FREQUENCE DE LA CONDUCTANCE DE SORTIE ET LES DISPERSIONS TECHNOLOGIQUES SONT PRISES EN COMPTE DANS LA CONCEPTION DES CES ETAGES. LE CHAPITRE III TRAITE DES ARCHITECTURES DES CIRCUITS COMPLETS. COMME PRECEDEMMENT, PLUSIEURS ARCHITECTURES ORIGINALES SONT PRESENTEES, ET TESTEES, EN UTILISANT QUATRE TECHNOLOGIES DIFFERENTES (DONT UNE TECHNOLOGIE P-HEMT DOUBLE-SEUIL). UN EFFORT PARTICULIER EST PORTE A LA REDUCTION DE LA CONSOMMATION. LE PROBLEME DE L'INTEGRATION DE CES CIRCUITS AVEC LES DIODES LASERS EST ABORDE AU CHAPITRE IV: UN CIRCUIT DE DECOUPLAGE TRES LARGE BANDE ET L'ASSEMBLAGE COMPLET DES MODULES ONT ETE OPTIMISES. DES CARACTERISATIONS EXPERIMENTALES DE PLUSIEURS TYPES DE MODULES DE CONVERSION ET DE FILTRAGE ACCORDABLE EN LONGUEUR D'ONDE SONT PRESENTEES. L'ETUDE EST FINALEMENT VALIDEE PAR L'INTEGRATION DE MODULES AU SEIN DES DEUX MATRICES EXPERIMENTALES DE COMMUTATION ATM ASSEMBLEES PAR DEUX LABORATOIRES EUROPEENS EXTERIEURS. CETTE ETUDE OUVRE LA VOIE A DES SYSTEMES FONCTIONNELS ET COMPACTS DE TRAITEMENT DES DONNEES AU SEIN DES NOUVEAUX RESEAUX DE TELECOMMUNICATIONS A HAUT DEBIT BASES SUR LE MULTIPLEXAGE ET LE ROUTAGE DE CELLULES DE DONNEES NUMERIQUES
Author: Mark S. Zediker
Publisher:
ISBN: 9780819488848
Category : Diodes, Semiconductor
Languages : en
Pages : 350
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Book Description
Includes Proceedings Vol. 7821
