Mode-locking Actif Et Contrôle Des Propriétés Spectrales Des Lasers À Cascade Quantique Térahertz PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Mode-locking Actif Et Contrôle Des Propriétés Spectrales Des Lasers À Cascade Quantique Térahertz PDF full book. Access full book title Mode-locking Actif Et Contrôle Des Propriétés Spectrales Des Lasers À Cascade Quantique Térahertz by Pierre Gellie. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Pierre Gellie
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 155
Get Book Here
Book Description
La mise au pint de sources térahertz (THz) dont les propriétés spectrales sont contrôlées est devenu un enjeu important dans plusieurs domaines. Notamment pour des applications comme la spectroscopie de haute résolution, l'imagerie avec haut rapport signal sur bruit ou bien la détection hétérodyne de grande sensibilité. C'est dans ce contexte que se situent mes travaux de thèse. En particulier je me suis penché sur les sources laser à cascade quantique (LCQ) Thz. Dans un premier temps, j'ai montré comment, en modulant un LCQ à une fréquence proche de l'intervalle spectral libre, l'on obtient le verrouillage mutuel des modes du LCQ. Ensuite, j'ai développé une technique de verrouillage de phase du LCQ se basant sur un laser femto-seconde à 1550nm et une détection électro-optique. J'ai ainsi montré que, lorsque la boucle de verrouillage est fermée, la largeur spectrale d'un LCQ à 2.5THZ est inférieure à 1Hz. J'ai ensuite démontré, grâce à une technique optique asynchrone, que l'on peut échantillonner le champ électrique émis par un LCQ fonctionnant en régime de verrouillage de modes. J'ai ainsi pu mesurer une durée impulsion de 10ps pour un LCQ ayant 10 modes longitudinaux au-dessus du seuil, avec un pas d'échantillonnage de 2.3ps. Dans le dernier chapitre de la thèse je me suis intéressé au développement d'une cavité étendue à base d'un LCQ THz. Dans un premier temps, j'ai démontré que la réfléctivité d'une facette d'un LCQ peut être réduite à quelques pourcents en polissant celle-ci à l'angle de Brewster ou bien en déposant une couche antireflet à base de Parylène. Enfin, j'ai développé des LCQ à contre-réaction répartie, afin d'obtenir une émission monomode à haute puissance en régime continu.
Author: Pierre Gellie
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 155
Get Book Here
Book Description
La mise au pint de sources térahertz (THz) dont les propriétés spectrales sont contrôlées est devenu un enjeu important dans plusieurs domaines. Notamment pour des applications comme la spectroscopie de haute résolution, l'imagerie avec haut rapport signal sur bruit ou bien la détection hétérodyne de grande sensibilité. C'est dans ce contexte que se situent mes travaux de thèse. En particulier je me suis penché sur les sources laser à cascade quantique (LCQ) Thz. Dans un premier temps, j'ai montré comment, en modulant un LCQ à une fréquence proche de l'intervalle spectral libre, l'on obtient le verrouillage mutuel des modes du LCQ. Ensuite, j'ai développé une technique de verrouillage de phase du LCQ se basant sur un laser femto-seconde à 1550nm et une détection électro-optique. J'ai ainsi montré que, lorsque la boucle de verrouillage est fermée, la largeur spectrale d'un LCQ à 2.5THZ est inférieure à 1Hz. J'ai ensuite démontré, grâce à une technique optique asynchrone, que l'on peut échantillonner le champ électrique émis par un LCQ fonctionnant en régime de verrouillage de modes. J'ai ainsi pu mesurer une durée impulsion de 10ps pour un LCQ ayant 10 modes longitudinaux au-dessus du seuil, avec un pas d'échantillonnage de 2.3ps. Dans le dernier chapitre de la thèse je me suis intéressé au développement d'une cavité étendue à base d'un LCQ THz. Dans un premier temps, j'ai démontré que la réfléctivité d'une facette d'un LCQ peut être réduite à quelques pourcents en polissant celle-ci à l'angle de Brewster ou bien en déposant une couche antireflet à base de Parylène. Enfin, j'ai développé des LCQ à contre-réaction répartie, afin d'obtenir une émission monomode à haute puissance en régime continu.
Author: Valentino Pistore
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
THz QCLs are nowadays considered a promising platform for the generation of intense and ultrashort THz pulses. Owing to their fast gain recovery time, passive modelocking of THz QCLs has so far proved to be difficult. On the contrary, active modelocking with a microwave modulation has been successfully applied. The pulse duration, however, has been arduous to reduce despite years of research. In 2017, THz pulses as short as 4ps have been generated by our group with the application of an integrated structure (a GTI) aiming to reduce the chromatic dispersion. The research in this thesis starts from this point.In particular, I present dispersion engineering in THz QCLs in order to obtain very short pulses even from relatively narrow-band devices. This is achieved using proven active modulation methods that can tune the QCL emission from high to low dispersion regimes. I also show that THz QCLs can present a strong amplitude modulation of their emission profile and that they can spontaneously emit pulses as a result of a self-locking mechanism, contrary to the expected frequency modulated response. As a consequence, this indicates that the fast gain recovery time is not a limiting factor for the generation of pulses. I also show this passive self-locking scheme for passive pulse generation in the framework of the first demonstrations of harmonic modelocking of THz QCLs. Finally, a new phenomenon is presented where the modes of a free running THz QCL can beat together to generate free space microwave emission.
Author: Dan Botez
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 1108427936
Category : Science
Languages : en
Pages : 551
Get Book Here
Book Description
A state-of-the-art overview of this rapidly expanding field, featuring fundamental theory, practical applications, and real-life examples.
Author: Binbin Wei
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages :
Get Book Here
Book Description
Author: Andriy Danylov
Publisher:
ISBN:
Category : Lasers
Languages : en
Pages : 266
Get Book Here
Book Description
Author: Christine Yi-Ting Wang
Publisher:
ISBN:
Category : Quantum electrodynamics
Languages : en
Pages : 244
Get Book Here
Book Description
The main experimental signature of RNGH instability is a splitting corresponding to twice the Rabi frequency in optical spectrum. In QCLs this coherent instability is enhanced due to the large Rabi frequency compared to the relaxation rates. We have also shown that spatial hole burning, which is not so readily observable in diode lasers, also plays an important role in QCLs. Both experimental data and simulations based on Maxwell-Bloch equations are presented. In the second part of this thesis, we demonstrate active mode-locking in QCLs. The stable mode-locked pulse train was generated by actively modulating the pumping current of a small section on a QCL. Stable mode locking was confirmed by second-order interferometric autocorrelation measurements, and a FWHM of 3 ps and about 0.5 pJ per pulse were deduced from the autocorrelation traces. The system is also simulated using Maxwell-Bloch equations incorporated with a modulation term. We anticipate our results to be a big step toward a compact, electrically-pumped source generating ultrashort pulses in the mid-infrared and terahertz ranges.
Author: Thomas Folland
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages :
Get Book Here
Book Description
Author:
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 9
Get Book Here
Book Description
A simple analog locking circuit was shown to stabilize the beat signal between a 2.408 THz quantum cascade laser and a CH2DOH THz CO2 optically pumped molecular laser to 3-4 kHz (FWHM). This is approximately a tenth of the observed long-term (t ~ sec) linewidth of the optically pumped laser showing that the feedback loop corrects for much of the mechanical and acoustic-induced frequency jitter of the gas laser. The achieved stability should be sufficient to enable the use of THz quantum cascade lasers as transmitters in short-range coherent transceivers.
Author: Jean Maysonnave
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
La gamme des ondes terahertz (THz) se situe à l'interface des domaines électronique et optique. Malgré un potentiel d'applications élevé, elle souffre d'un manque de dispositifs performants. Dans ce cadre, cette thèse se concentre sur l'étude fondamentale et la réalisation de nouvelles fonctionnalités associées à différentes sources THz, en utilisant la spectroscopie THz dans le domaine temporel (TDS). Cet outil puissant permet de mesurer le profil temporel d'un champ électrique THz et est utilisé pour explorer l'émission THz de lasers à cascade quantique (LCQ) et de graphène.Dans une première partie, la réponse ultrarapide de LCQs est étudiée. Un contrôle de la phase du champ électrique de LCQs THz via la technique "d'injection seeding" est réalisé puis optimisé. Il nous permet de mesurer le profil temporel de l'émission laser. A l'appui de cette expérience et de simulations, une description quantitative de la dynamique du gain est faite. Ces informations sont critiques pour la production d'impulsions courtes. Une modulation rapide du gain de LCQ est ensuite réalisée et conduit à la génération d'impulsions courtes (durée ~ 15 ps) en régime de blocage de modes. Ces études permettent notamment d'envisager les LCQs comme sources puissantes pour la TDS. Dans une seconde partie, nous montrons que le graphène peut émettre un rayonnement THz sous excitation optique par un effet non linéaire d'ordre 2. Cette émission résulte d'un transfert de quantité de mouvement des photons aux électrons du graphène ("photon drag"). Elle permet ainsi d'explorer des propriétés subtiles du graphène, telles que de très faibles différences de comportement entre les électrons et trous photogénérés.
Author: Dimitri Oustinov
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 156
Get Book Here
Book Description
Ce travail présente une étude de lasers à cascade quantique à l'aide de la spectroscopie THz dans le domaine temporel. Cette technique expérimentale consiste en la détection de champs électriques THz permettant ainsi d’étudier des effets à la fois statiques et dynamiques dans les semiconducteurs. Les lasers à cascade quantique THz sont des structures multipuits considérées comme des dispositifs prometteurs pour combler le manque de sources dans l’infrarouge lointain. Dans l’étude statique, nous avons mesuré le spectre du gain de différents échantillons et avons pu identifier les transitions électroniques intersousbandes responsables du gain et des pertes. Nous avons aussi constaté un rétrécissement du spectre du gain dans ces lasers dont nous expliquons l’origine. Dans l’étude dynamique, nous avons effectué une commutation du gain dans un laser à cascade quantique afin d'exploiter son régime non stationnaire pour amplifier une onde THz dans un milieu présentant un gain élevé sans être limité aux pertes totales au-dessus du seuil. Un interrupteur optique de type Auston a été utilisé pour y parvenir. Finalement, un contrôle électrique du déclenchement d’un laser au-dessus du seuil nous a permis de mesurer l’émission cohérente d’un laser THz par spectroscopie dans le domaine temporel. Le contrôle de la phase du laser a été rendu possible grâce à un amorçage de ce dernier par une impulsion THz à spectre large
