Download or read book Source laser accordable pour le moyen infrarouge written by Sandrine Herriot and published by . This book was released on 2002 with total page 176 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement de nouvelles sources laser solides, compactes, émettant dans le moyen-infrarouge (MIR) a initié l'étude des matrices II-VI dopées aux ions de transitions métallique TM. Parmi ces composés, l'ion chrome inséré dans la matrice anse ressort comme un candidat idéal pour obtenir une émission radiative à température ambiante dans le domaine spectrale du 2-3 mM. Cette thèse s'inscrit dans le cadre de développement de telles sources et plus particulièrement, elle s'intéresse dans l'étude et la réalisation de source laser, accordable, à température ambiante, pour le MIR à partir de matériau Cr2+ : ZnSe polycristallin. L'intérêt des matériaux polycristallins réside sur le coût de fabrication et les dimensions réalisables comparativement aux matériaux monocristallins. Nous avons donc élaboré des matériaux Cr2+ : ZnSe par la méthode de diffusion thermique à partir de substrats de ZnSe mono et poly-cristallin. Dans le but d'obtenir un matériau approprié à l'émission laser, les différents processus intervenant lors de cette diffusion ont été analysés: insertion du chrome dans la matrice par substitution, homogénéisation du dopage et mécanisme de recristallisation. Nous avons ainsi déterminé les paramètres gouvernant le mécanisme de diffusion du chrome dans le anse et réalisé des matériaux Cr2+ : ZnSe monocristallin et poly-cristallins à différents hauteurs de dopage en chrome (de 2.10^18 à 5.10^19 ions.cm^(-3)). Par la suite, ces matériaux ont été caractérisés d'un point de vu spectroscopique. Il apparaît que la forme et la largeur des bandes d'absorption (1400-2200 nm), associées à la transitions 5T-2 → 5E de l'ion Cr2+ inséré dans le ZnSe sont peu différentes pour les matrices poly ou mono-cristallines. De même, le spectre de photo-luminescence (2000-3000 nm) mesuré à 300K, ne révèle aucune différence notable sur la forme du spectre à l'émission selon le type de matériau considéré. Par ailleurs, une caractérisation dynamique de ces matériaux indique des valeurs de temps de vie de l'état excité de l'ordre de 4 à 5 ms à 300K pour des dopages de l'ordre de 5.10^18 ions.cm^(-3). Enfin, l'efficacité à l'émission laser de ces matériaux a été étudiée. Dans une configuration de cavité laser identique, les efficacités laser optique-optique obtenue à partir de deux types de matériaux, mono (33%) et poly (28%) cristaux de Cr2+ : ZnSe, se sont avérés être comparables. Ce résultat est lié à la qualité optique du matériau polycristallin obtenue (grains de grande dimension) selon la procédure d'élaboration employée: Diffusion thermique. Une accordabilité en longueur d'onde entre 2.2 et 2.7 mM à partir de ces matériaux a également été obtenue à 300K. Nous avons ainsi démontré que les matériaux polycristallins Cr2+ : ZnSe présentent les propriétés optiques adaptées pour réaliser des sources laser opérant dans le MIR à température ambiante en compétition avec les matrices monocristallines.

Download or read book Prototypage d un laser accordable en longueur d onde pour des applications de contre mesures written by Olivier Gilbert-Paquet and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire porte sur un laser modulable temporellement et accordable en longueur d'onde dans l'infrarouge moyen pour répondre à une application de contre-mesure pour la protection des plateformes aériennes. Il est constitué d'une source délivrant des impulsions femtosecondes (fs) à une longueur d'onde d'environ 2.8 micromètres (μm) et d'un système d'autodécalage en longueur d'onde par effet Raman. Ce dernier est l'objet à concevoir dans le cadre du présent projet de maîtrise. Le chapitre 1 décrit ainsi le fonctionnement de quatre générations d'auto-directeur (AD) infrarouge, dont trois étaient assujettis à des simulations des effets lasers en laboratoire, tel que présenté au chapitre 4. Le chapitre 2 couvre la théorie essentielle et certaines astuces qui ont permis de concevoir le laser présenté au chapitre 3. La physionomie du système d'autodécalage conçu permet l'amplification des impulsions fs de la source laser, grâce à une fibre optique de verre fluoré dopée à l'erbium, en plus de l'autodécalage en longueur d'onde jusqu'à 4.8 μm à l'aide d'une fibre optique de fluoroindate. De plus, le système d'autodécalage est entièrement fibré pour des raisons de robustesse, il est opérable à des taux de répétition de plus de 100 hertz et il permet une émission jusqu'à 1.1 watts de puissance laser sur toute la plage de longueurs d'onde. Ces performances étaient nécessaires pour contrecarrer efficacement trois émulateurs d'AD : un à balayage conique, un à double-bande spectrale et un imageant.

Download or read book D veloppement et caract risation d un spectrom tre laser infrarouge par diff rence de fr quences written by Pierre-Marie Flaud and published by . This book was released on 2005 with total page 197 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les méthodes de détection et de caractérisation d'espèces moléculaires d'intérêt atmosphérique dans l'infrarouge se tournent de plus en plus vers l'utilisation de sources laser, monomodes, cw et accordables, complétant des outils tels que les spectromètres à transformée de Fourier (résolution spectrale limitée, source d'erreurs pour la détermination de paramètres moléculaires).Le spectromètre laser infrarouge à différence de fréquence que nous avons développé fonctionne au moyen de deux sources lasers solide (un Nd :YAG, 800 mW à 1064 nm, et une diode-laser à cavité externe, 10-50 mW à 805-885 nm) opérant dans l'infrarouge proche, focalisées au sein d'un cristal non-linéaire de LiNbO3 (PPLN). Il en résulte l'émission d'un faisceau laser à la fréquence égale à la différence des fréquences des faisceaux incidents. Celui-ci possède une largeur spectrale de 3×10-5 cm-1, est accordable de 1800 à 3100 cm-1 sur de petits intervalles spectraux de 0.5 à 1.0 cm-1 avec une puissance de quelques 0.1 microW et un rapport signal/bruit allant jusqu'à quelques milliers, permettant d'enregistrer rapidement (dans une minute environ) les profils et intensités de raies d'absorption avec grande précision. De plus, cet instrument est très compact (0.7×0.7 m2). Nous présentons l'instrument et sa caractérisation avec des raies de N2O, la détermination des intensités absolues de NO2 dans l'infrarouge (par intercalibration avec l'UV-visible) montrant des différences systématiques de 5 % par rapport à la base de données HITRAN 2004, ainsi que la première observation d'interférences collisionnelles dans la structure hyperfine de HI (un effet prédit il y a plus de 20 ans).

Download or read book Sources laser non lin aires accordables dans l infrarouge et l ultraviolet pour la m trologie des rayonnements optiques written by Abdallah Rihan and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de cette thèse porte sur la conception et la réalisation de deux sources laser non linéaires accordables dans les domaines IR et UV, pour le raccordement de la sensibilité spectrale des détecteurs au moyen du radiomètre cryogénique du laboratoire commun de métrologie (LCM). La source IR est un oscillateur paramétrique optique (OPO) résonant sur les ondes pompe et signal (PRSRO), utilisant un cristal de niobate de lithium à inversion de domaines de polarisation dopé par 5% d'oxyde de magnésium (ppMgCLN). Pompé par un laser Ti:Al2O3 en anneau mono-fréquence et accordable, délivrant 500 mW de puissance utile autour de 795 nm, l'OPO possède un seuil d'oscillation de 110 mW. Une couverture spectrale continue entre 1 μm et 3.5 μm a été obtenue, avec des puissances de l'ordre du mW pour l'onde signal (1 μm à 1.5 μm) et des puissances comprises entre 20 à 50 mW pour l'onde complémentaire couvrant un octave de longueur d'onde IR entre 1.7 μm et 3.5 μm. La source UV est obtenue par doublage de fréquence en cavité externe du laser Ti:Al2O3, dans un cristal de triborate de lithium (LiB3O5). Un accord de phase en température à angle d'accord de phase fixé permet l'obtention d'une couverture spectrale comprise entre 390 nm et 405 nm. L'asservissement de la cavité de doublage sur la fréquence du laser Ti:Al2O3 par la méthode de Pound-Drever-Hall, ainsi qu'une adaptation de mode optimale, permet d'obtenir une puissance de 5.64 mW à 400 nm à partir de 480 mW de puissance fondamentale.

Download or read book D veloppement de lasers impulsionnels tout fibre pour la spectroscopie dans l infrarouge moyen written by Pascal Paradis and published by . This book was released on 2023 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement de lasers impulsionnels à fibre optique émettant dans l'infrarouge moyen a soulevé beaucoup d'intérêt en recherche au cours des deux dernières décennies. Ces sources laser sont particulièrement intéressantes pour la télédétection de gaz atmosphériques, pour le diagnostic médical, pour la découpe de tissus biologiques, pour le traitement des matériaux et pour les applications en défense et sécurité. Cependant, elles ne sont pas encore suffisamment robustes et fiables pour permettre leur utilisation à grande échelle. Cette thèse se concentre donc sur le développement de lasers impulsionnels à fibre optique émettant autour de 2.8 μm avec une architecture tout-fibre adaptée pour les applications nécessitant des systèmes robustes pouvant être déployés dans des environnements non contrôlés. Ainsi, ces lasers sont également intéressants pour l'usinage laser et les applications biomédicales ainsi que pour les applications en défense et sécurité. Le chapitre 1 présente l'état de l'art des lasers à fibre optique émettant dans l'infrarouge moyen, autant en régime continu qu'en régime impulsionnel, et les défis technologiques à relever pour leur permettre de percer dans les différentes applications d'intérêt. Ensuite, le premier laser impulsionnel à commutation du gain ayant une architecture tout-fibre émettant dans l'infrarouge moyen est présenté au chapitre 2. Celui-ci génère des impulsions aussi courtes que 170 ns avec une énergie par impulsion de 80 μJ à un taux de répétition de 140 kHz. Au chapitre 3, le développement d'un nouvel absorbant saturable à partir d'une fibre en silice dopée au dysprosium a permis la commutation des pertes d'un laser tout-fibre émettant des impulsions à 2.8 μm avec une durée de 240 ns et une énergie de 4.9 μJ à un taux de répétition de 140 kHz. Pour y arriver, un réseau de Bragg à pas variable hautement réflectif inscrit dans l'absorbant saturable en silice est utilisé de façon novatrice pour l'infrarouge moyen. Nous avons aussi optimisé la technique d'épissure entre une fibre en silice et une autre en verre fluoré pour obtenir une bonne transmission monomode. Finalement, le chapitre 4 présente les effets des paramètres d'un réseau de Bragg uniforme à large bande spectrale, de la longueur de la fibre active et d'un combinateur de pompe fibré sur les performances d'un laser à fibre optique émettant des impulsions aussi courtes que 15 ps à 2.8 μm par synchronisation modale à l'aide d'un SESAM. Les résultats obtenus dans cette thèse ouvrent la porte au déploiement des lasers impulsionnels émettant dans l'infrarouge moyen pour les applications ciblées.

Download or read book R alisation d une source accordable dans l infrarouge lointain written by Gérard Pascal Piau and published by . This book was released on 1986 with total page 183 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Mélange non linéaire, sur une diode Schottky, du rayonnement issu d'un laser infrarouge lointain et d'un rayonnement de fréquence accordable entre 2 et 4 GHz

Download or read book DEVELOPPEMENT DE NOUVELLES SOURCES LASER ACCORDABLES DANS L INFRAROUGE PROCHE AUTOUR DU CRISTAL DE LISAF DOPE AVEC L ION CR 3 written by François Balembois and published by . This book was released on 1994 with total page 241 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE SUJET DE CE MEMOIRE CONCERNE L'ETUDE DE SYSTEMES LASER UTILISANT UN CRISTAL DE CR#3#+:LISAF COMME MILIEU AMPLIFICATEUR. CE CRISTAL, DECOUVERT EN 1989, POSSEDE UNE BANDE D'ABSORPTION, ENTRE 600 ET 700 NM, QUI ENCADRE LA LONGUEUR D'ONDE D'EMISSION DES DIODES LASER ROUGES EN GAALINP (670 NM) ET UNE LARGE BANDE D'EMISSION DANS L'INFRAROUGE PROCHE, ENTRE 800 ET 1000 NM. C'EST L'UN DES MEILLEURS CANDIDATS A LA REALISATION DE LASERS SOLIDES ACCORDABLES POMPES PAR DIODES. EN PREVISION DE LA COMMERCIALISATION DES PREMIERES DIODES LASER ROUGES DE PUISSANCE, NOUS AVONS TOUT D'ABORD UTILISE COMME SOURCE DE POMPAGE UN LASER A KRYPTON IONISE EMETTANT A 647 NM ET 676 NM. CE LASER NOUS A PERMIS DE TESTER LE CRISTAL DE CR#3#+:LISAF DANS DIFFERENTES CONFIGURATIONS DE FONCTIONNEMENT. D'UNE PART, EN REGIME CONTINU, NOUS AVONS OBTENU DES PERFORMANCES COMPARABLES A CELLES DES LASERS A SAPHIR DOPE AU TITANE; LA SEULE GRANDE DIFFERENCE SE SITUANT AU NIVEAU DES PROBLEMES THERMIQUES, BEAUCOUP PLUS IMPORTANTS DANS LE CR#3#+:LISAF. D'AUTRE PART, EN REGIME IMPULSIONNEL, NOS SYSTEMES LASER PROUVENT QUE LE CR#3#+:LISAF EST BIEN ADAPTE A LA PRODUCTION D'IMPULSIONS DE QUELQUES MICROJOULES, ACCORDABLES, A UN TAUX DE REPETITION ELEVE, SUR UNE GAMME TEMPORELLE S'ETALANT DE LA NANOSECONDE A LA FEMTOSECONDE. NOUS AVONS, ENSUITE, DEFINI ET REALISE UN LASER CR#3#+:LISAF POMPE PAR UNE DIODE LASER DE 500 MW FONCTIONNANT EN REGIME QUASI CONTINU. AUJOURD'HUI (JANVIER 1994), CE LASER EST LE PLUS PUISSANT DES LASERS CR#3#+:LISAF POMPES PAR DIODE LASER ROUGE MENTIONNES DANS LA LITTERATURE. NOUS AVONS REPRIS, PAR LA SUITE, LES MEMES COMPOSANTS OPTIQUES POUR REALISER L'UN DES PREMIERS LASERS CR#3#+:LISAF A MODES BLOQUES, POMPES PAR DIODE, DELIVRANT DES IMPULSIONS PICOSECONDES ACCORDABLES SUR PLUS DE 70 NM

Download or read book Etude haute r solution des spectres infrarouges de vibration rotation d hydracides gazeux written by Pierre Niay and published by . This book was released on 1980 with total page 396 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La mesure des nombres d'onde des raies de vibration rotation des molécules hi, di, hcl, dcl a été utilisée pour déterminer les paramètres moléculaires et les coefficients du potentiel de Ounham par des méthodes numériques différentes. Détermination des éléments de matrice d'un oscillateur anharmonique par une méthode de perturbation. Description des principales méthodes pour produire des émissions cohérents dans l'IR proche. Mise au point de 2 types de sources cohérentes. Réalisation et étude d'un laser infrarouge accordable fonctionnant par différence de fréquence entre 2 lasers accordables visibles et création d'une radiation cohérente IR par conversion Raman de fréquence dans des vapeurs métalliques alcalines

Download or read book R alisation de source lasers monomodes innovantes mettant dans le moyen infrarouge written by Grégory Maisons and published by . This book was released on 2010 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le point central des travaux exposés dans cette thèse est l'étude des réseaux métalliques de surface appliqué au cas des lasers à cascade quantique (LCQ) émettant dans le moyen infrarouge. Nous avons compris les phénomènes physiques mis en jeu dans ce type de structure au moyen de modèles simples qui ont été des outils puissants d'aide à la conception des composants. Les résultats sont confirmés par les études numériques utilisant le formalisme, plus complexe, des matrices S. L'étude de ces réseaux a abouti à plusieurs réalisations : (i) L'élaboration de sources monomodes avec un contrôle précis des longueurs d'onde. L'originalité de ces dispositifs réside dans l'interaction, accompagnée de faibles pertes, du champ électromagnétique avec le métal, ce qui a rendu possible la réalisation de LCQs à contre réaction répartie (DFB) fonctionnant en régime continu, à température ambiante. (ii) Le développement de nouveaux dispositifs, de faible divergence, basés sur une combinaison des réseaux métalliques du premier et second ordre. (iii) La démonstration du fort potentiel d'un LCQ couplé optiquement avec une cavité de haute finesse (OF-CEAS : Optical-Feedback Cavity-Enhanced Absorption Spectroscopy) pour la spectroscopie moléculaire de haute sensibilité. Tous ces développements ont démontré le degré de maturité des réseaux métalliques de surface, bien adaptés aux lasers à cascade quantique pour leur utilisation dans des systèmes de spectroscopie.

Download or read book G n ration caract risation et applications d impulsions lasers intenses de quelques cycles optiques du visible jusqu l infrarouge moyen written by Claude Marceau and published by . This book was released on 2014 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse traite de la science et de la technologie du laser ultrarapide et intense. Un historique de cette discipline est d'abord présenté en guise d'introduction. La chaîne laser Ti:saphir stabilisée à la phase du laboratoire du professeur Witzel est ensuite expliquée en détail. On présente également l'amplificateur paramétrique et le module de différence de fréquence, permettant d'atteindre le régime de l'infrarouge moyen. Le premier chapitre de contenu scientifique original présente en détail la technique de porte de polarisation variable que nous avons développée au laboratoire. Quatre coins de quartz biréfringents sont utilisés avec une lame quart d'onde achromatique pour produire une impulsion à porte de polarisation de quelques cycles optiques. La partie centrale est polarisée linéairement et les deux ailes sont polarisées circulairement. Cette technique est employée pour étudier l'ionisation multiphotonique résonante du xénon. On montre qu'il est possible d'exciter l'état résonant 5g du xénon avec une impulsion effective plus courte qu'un cycle optique. Les règles de sélection limitent le processus d'excitation à la seule porte de polarisation. Les trois chapitres suivants traitent principalement de design de systèmes permettant la caractérisation et la compression optimale d'impulsions lasers de quelques cycles optiques. On présente d'abord le montage de second harmonic frequency-resolved optical gating (SHG-FROG) qui a été développé pour caractériser le profil d'intensité et la phase spectrale et temporelle d'impulsions Ti:saphir de quelques cycles. On présente ensuite en détail l'interféromètre en lumière blanche qui a été conçu pour mesurer la dispersion d'optiques diverses, notamment celle des miroirs à dispersion négative (chirp) utilisés pour comprimer les impulsions de quelques cycles. On présente ensuite un chapitre sur l'ingénierie inverse de miroirs chirp commerciaux, qui a mené à la conception, puis à la réalisation et à l'évaluation des performances de nos propres miroirs chirp. Une méthode systématique pour comprimer de manière optimale les impulsions lasers de quelques cycles en optimisant l'angle d'incidence de miroirs chirp est ensuite présentée. Cette méthode s'appuie sur les réalisations des trois chapitres précédents. Un projet en cours dans notre groupe de recherche consiste à développer une source d'impulsions intenses dans l'infrarouge moyen pour la génération d'harmoniques d'ordres élevés dans le domaine des rayons X. Une méthode générale pour caractériser les impulsions infrarouges a donc été développée. Elle s'appuie sur le mélange de quatre ondes entre une impulsion Ti:saphir intense de quelques cycles et une impulsion infrarouge arbitraire. Il en résulte un signal près du deuxième harmonique de l'impulsion Ti:saphir proportionnel à l'intensité de l'impulsion infrarouge. Une technique pour résoudre directement le champ électrique de l'impulsion infrarouge à l'aide d'hétérodynage n'a pas donné les résultats escomptés parce que la stabilisation de la phase de l'impulsion infrarouge n'est pas suffisamment stable. Le dernier chapitre de cette thèse traite donc de caractérisation de la phase absolue d'impulsions infrarouges. Plus particulièrement, on a observé un fort couplage entre l'énergie par impulsion et la phase absolue mesurée par un interféromètre non linéaire de type f-2f basé sur la génération de supercontinuum dans une fenêtre de saphir. On présente donc une mesure de ces coefficients et leur dépendance sur la longueur d'onde centrale du laser de 800 à 1940 nm.

Download or read book Raman lasers and amplifiers in silicon photonics written by Mohammad Ahmadi and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le silicium est le fondement de la microélectronique, pour laquelle des milliards de dollars et des décennies de recherche ont été consacrés au développement de l'industrie de la fabrication. Après avoir surmonté un certain nombre d'obstacles techniques difficiles, cette technologie a atteint une maturité, une rentabilité et un processus robuste. La photonique à base de silicium a récemment fait l'objet d'une grande attention en raison de la demande mondiale croissante de données issues des télécommunications. Le silicium, matériau transparent dans les spectres du proche et du moyen infrarouge, permet de concevoir des circuits optiques basés sur cette plate-forme. Tirant parti de l'infrastructure et de l'expertise de la fabrication microélectronique moderne, la photonique de silicium offre de nombreux avantages attrayants en réduisant la taille, la consommation d'énergie et le coût de fabrication, ainsi qu'un grand potentiel de production de masse. Les progrès récents de la photonique de silicium ont permis aux concepteurs d'avoir accès à des librairies de blocs de construction passifs et actifs tels que des multiplexeurs, des résonateurs en anneau, des modulateurs, des photodétecteurs, etc. Ces avancées ont incité les chercheurs à exploiter cette plateforme dans divers domaines allant de la détection à la médecine. L'un des défis de la recherche sur la photonique du silicium est de développer une source de lumière et un amplificateur compatible avec le silicium en raison des bandes interdites indirectes du silicium et du germanium. Plusieurs solutions sont actuellement à l'étude pour fournir des sources de lumière sur puce, qui sont réalisées comme suit : lasers à commande électrique par manipulation de la bande interdite et méthodes de co-intégration ou lasers à commande optique par co-intégration de matériaux de gain, dopage d'un matériau de revêtement avec des ions de terres rares, ou utilisation d'effets non linéaires pour convertir la fréquence. La manipulation de la bande interdite implique l'ingénierie de la bande interdite des matériaux du groupe IV avec des souches ou des alliages pour améliorer l'émission directe de la bande interdite. Les techniques de co-intégration comprennent la croissance épitaxiale hétérogène ou le collage de matériaux du groupe III-V sur le guide d'ondes en silicium pour concevoir un laser ou tirer parti de caractéristiques à gain élevé. Le dopage d'une gaine de verre avec des éléments de terres rares comme le thulium, l'holmium, l'erbium avec des guides d'ondes spécialement conçus pour former une cavité laser a également été proposé comme solution. La conversion de fréquence par des effets non linéaires dans les guides d'ondes en silicium est une autre approche de la génération de lumière sur puce qui peut être réalisée sans aucun post-traitement des puces en silicium sur isolant (SOI). Par exemple, dans le silicium, la non-linéarité du troisième ordre permet la génération de peignes, la génération de supercontinuum, l'oscillation paramétrique optique et l'émission Raman. Parmi celles-ci, la diffusion Raman-Stokes stimulée (SRSS) peut être avantageusement utilisée pour la conversion et l'amplification des longueurs d'onde, car elle ne nécessite pas d'ingénierie de dispersion. Le gain Raman du silicium a donc été exploité dans la conception de divers lasers et amplificateurs sur puce. Les lasers et amplificateurs Raman sur puce utilisent des conceptions simples et ont jusqu'à présent été réalisés principalement avec des tranches de silicium relativement épaisses. Dans ce travail, nous profitons du gain Raman pour étudier, modéliser, concevoir et démontrer expérimentalement un laser et un amplificateur Raman. Nos recherches s'appuient sur une fonderie à accès libre offrant des plaquettes SOI standard avec une épaisseur de silicium de 220 nm. Dans notre première contribution, nous présentons un modèle complet pour un laser Raman CW dans une plateforme SOI. Nous concevons ensuite un laser Raman de 2,232 μm avec une cavité résonante en anneau sur puce. Les valeurs optimisées pour la longueur de la cavité et les rapports de couplage de puissance sont déterminés par la simulation numérique des performances du laser en tenant compte des variations de fabrication. Enfin, en concevant un coupleur directionnel (DC) accordable pour la cavité laser, une conception robuste du laser Raman est présentée. Nous montrons que la réduction des pertes de propagation et l'élimination des porteurs libres, par l'utilisation d'une jonction p-i-n, amélioreront de manière significative les performances du laser Raman en termes de réduction de la puissance de seuil et d'augmentation de l'efficacité de la pente. Dans notre deuxième contribution, nous démontrons un laser Raman accordable de haute performance qui convertit la gamme de longueur d'onde de pompe de 1530 nm - 1600 nm à la gamme de signal de 1662 nm- 1745 nm avec une puissance de sortie moyenne de 3 mW à ~50 mW de puissance de pompe avec un seul dispositif. La caractéristique principale de ce laser est l'utilisation d'un mécanisme de couplage accordable pour ajuster les coefficients de couplage de la pompe et du signal dans la cavité en anneau et compenser les erreurs de fabrication. Nos résultats sont très prometteurs pour l'augmentation substantielle des ressources spectrales optiques disponibles sur une puce de silicium. Nous démontrons également, pour la première fois, un laser Raman dans l'infrarouge moyen générant un signal à 2,231 μm avec une pompe à 2 μm et étudions les défis d'obtenir une émission cette bande. Notre dernière contribution est dédiée à l'amplificateur Raman, nous discutons et validons expérimentalement l'importance de considérer le gain Raman non-réciproque en utilisant une pompe et une sonde contre-propagatives ou co-propagatives, différentes longueurs d'amplificateur, puissances de pompe d'entrée et valeurs de perte non-linéaire. Nous démontrons un circuit optique sans perte assisté par Raman dans un guide d'ondes de 1,2 cm de longueur qui atteint un gain net nul avec seulement 60 mW de pompage en puissance continue. Nous examinons les pertes non linéaires des guides d'ondes en silicium pour estimer la durée de vie des porteurs libres (FCL), puis nous extrayons le coefficient de gain Raman du guide d'ondes photonique en silicium. Nous utilisons ensuite ces paramètres clés comme entrée d'un modèle d'amplificateur Raman photonique au silicium pour trouver la performance optimale en fonction de l'encombrement et de la puissance de pompage disponibles.

Download or read book Etude du gain des lasers cascade quantique dans le moyen infrarouge written by Elsa Benveniste and published by . This book was released on 2009 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis 1994, les lasers à cascade quantique (LCQ) se sont imposés comme la source semiconductrice compacte de choix dans le domaine du moyen et lointain infrarouge. Afin de répondre aux exigences des applications, il est important de dégager les paramètres clés qui gouvernent le gain des LCQ. La première approche de ce travail de thèse consiste à étudier le gain d'un point de vue matériau, pour vérifier sa dépendance avec la masse effective des électrons. La deuxième approche repose sur la mise en place d'un dispositif expérimental original basé sur la mesure de frange Fabry Pérot afin d'obtenir une mesure du gain en fonction du voltage appliqué au dispositif. Ainsi, les paramètres physiques qui régissent le fonctionnement et les performances des LCQ ont été identifiés et analysés: le courant de transparence, les différentes sources de pertes, la température des électrons et du réseau. Pour finir, ces résultats ont permis d'estimer l'inversion de population et de montrer la possibilité de sonder les densités de population des niveaux électroniques pour différentes tensions appliquées mais aussi au cours de l'impulsion laser

Download or read book Mise en op ration d une source picoseconde de rayonnement infrarouge lointain ressource lectronique written by Rivière, Christophe and published by Québec : Université Laval. This book was released on 1999 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les propriétés non linéaires des matériaux dans la gamme infrarouge lointain ont été relativement peu étudiées. Ce phénomène est dû à l'absence, jusqu'à tout récemment, de sources dans cette gamme qui soient à la fois cohérentes et intenses. Certains lasers moléculaires et les lasers à électrons libres ont permis de pallier ce manque. Cependant ces sources sont soit difficilement accordables, soit très onéreuses et volumineuses. Nous présentons ici une source dite optoélectronique qui est cohérente, potentiellement accordable entre 17 et 600 æm, intense, peu volumineuse et peu coûteuse. La première partie du projet a consisté à développer l'aspect d'accordabilité de la source au moyen du battement entre deux faisceaux laser. Nous avons montré qu'une méthode de réinjection de photons cohérents permettait d'augmenter significativement le contraste de battements de fréquence entre 0.5 et plus de 15 THz. Ces battements ont ensuite été amplifiés et utilisés pour générer un rayonnement infrarouge lointain à 180 et 510 æm avec une énergie de 0.4 æJ.

Download or read book Elaboration et caract risation de films minces de Cr2 ZnSe nanostructur s pour la fabrication de microlasers mettant dans le moyen infrarouge written by Nicolas Vivet and published by . This book was released on 2008 with total page 2 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Il existe une demande de plus en plus importante pour des sources laser bon marché émettant dans le moyen infrarouge (MIR) à température ambiante pour différentes applications incluant la détection des constituants atmosphériques, la communication optique et le domaine de la médecine. De part ses propriétés optiques et structurales, le Cr2+: ZnSe est devenu le candidat idéal pour une émission largement accordable dans la région 2-3 mum. Dans l’objectif de développer un laser compact pompé électriquement, des films minces de Cr2+:ZnSe ont été élaborés à température ambiante par pulvérisation magnétron radiofréquence d’une cible de SiO2 recouverte de morceaux de ZnSe et de chrome sous plasma d’argon pur, sur des substrats de verre, Si et GaAs. Quelque soit le substrat, les films déposés sont constitués de ZnSe cubique quasi-stoechiométrique et présentent une structure colonnaire avec une forte orientation préférentielle dans la direction 111. Le recours à l’analyse combinée par diffraction X a permis de résoudre simultanément la texture, la structure et la microstructure d’un des films déposés. Le spectre de PL des films à température ambiante dans le domaine 2-3 mum, comparable à celui des cristaux de référence de Cr2+ :ZnSe, a été obtenu d’une part par excitation directe des ions Cr2+ (1.75 mum) et d’autre part par excitation indirecte en utilisant un laser visible. Les paramètres de dépôt (puissance radiofréquence, pression d’argon, quantité de chrome) ont été optimisés pour obtenir des films présentant une intensité de PL maximum dans le MIR.

Download or read book tude des possibilit s offertes en spectroscopie infrarouge par les diodes laser accordables written by Philippe Prastault and published by . This book was released on 1983 with total page 145 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Etude du confinement optique dans les lasers cascade quantique et applications la d tection written by Virginie Moreau and published by . This book was released on 2008 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis 1994, les lasers à cascade quantique se sont imposés comme la source laser à semiconducteur de choix dans le domaine du moyen et du lointain infrarouge. Comme la plupart des molécules chimiques possèdent des bandes d’absorption entre les niveaux de rotation-vibration qui se situent dans le moyen infrarouge, les lasers à cascade quantique sont particulièrement adaptés aux applications telles que la spectroscopie, la détection de gaz à l’état de traces ou l’imagerie médicale. Une des voies de recherche actives est aujourd’hui leur optimisation en vue de leur miniaturisation et de leur intégration dans des microsystèmes de détection. Ce travail de thèse présente l’étude et l’optimisation du confinement optique vertical dans des hétérostructures lasers à cascade quantique épitaxiées sans couche de confinement supérieure. Ces structures sont intéressantes puisqu’elles sont adaptées à la fois au guide à plasmons de surface et au guide avec un confinement par air. En menant une étude approfondie de la répartition du mode optique et du courant électrique, nous avons conçu des structures originales qui ouvrent notamment de nouvelles perspectives sur l’utilisation de ces lasers pour la détection de fluides. Nous avons également montré que l’observation par microscopie en champ proche est un outil précieux pour la caractérisation et la compréhension des lasers à cascade quantique. Finalement, nous posons les bases nécessaires à la réalisation de matrices de lasers monomodes, utilisant la technologie des cristaux photoniques

Download or read book Combinaison coh rente de lasers cascade quantique written by Guillaume Bloom and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Des applications comme les contre-mesures optiques nécessitent des sources puissantes et avec une bonne qualité de faisceau dans le moyen infrarouge. Le laser à cascade quantique (LCQ) est une solution prometteuse mais la puissance fournie par ces lasers n'est pas suffisante. La combinaison cohérente de plusieurs de ces sources devrait permettre de sommer leurs puissances tout en conservant la qualité de faisceau d'un émetteur unique et constitue donc une solution intéressante pour contourner l'actuelle limitation en puissance des LCQ.Nous présentons une étude théorique et expérimentale de la combinaison de faisceaux cohérente de LCQ dans une cavité externe commune utilisant un coupleur de faisceaux. La mise en phase est ici totalement passive puisque fondée sur la minimisation des pertes dans la cavité globale : on parle d'auto-organisation. Un modèle général permettant de quantifier l'efficacité de combinaison et la stabilité de telles cavités est développé. Dans un premier temps, on montre expérimentalement que la combinaison cohérente de deux LCQ dans une cavité Michelson est une solution efficace et stable. Pour combiner plus d'émetteurs il est nécessaire de concevoir des coupleurs de faisceaux dans le moyen infrarouge efficaces. Pour cela, nous avons étudié deux types de réseaux : les réseaux de phase binaire (réseaux de Dammann) et des structures à gradient d'indice composées de motifs sub-longueur d'onde. Le dessin et l'optimisation de telles structures fait appel à la théorie des milieux artificiels et nécessite l'utilisation d'un code de résolution rigoureuse des équations de Maxwell (RCWA). Enfin, la combinaison cohérente de cinq LCQ en cavité externe avec un coupleur de faisceaux est démontrée expérimentalement et la combinaison d'un plus grand nombre de LCQ est discutée. En conclusion, nous présentons une solution originale pour réaliser la combinaison cohérente passive de LCQ et ainsi apporter une solution à l'augmentation de puissance dans le moyen infrarouge.