Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Photonique non-linéaire dans les lasers à semi-conducteurs à nanostructures quantiques pour applications aux communications optiques
Directeur de thèse:
Frédéric GRILLOT (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Lieu de la thèse : Institut Mines-Télécom, Télécom ParisTech
46 rue Barrault, 75634 Paris Cedex 13.
Superviseur : Frédéric Grillot, Associate Professor, HDR
Tel : +33 145 817 064
frederic.grillot@mines-telecom.fr
Le laboratoire d’Optoélectronique de Télécom ParisTech possède une expertise internationale sur les dispositifs à semi-conducteurs ainsi que dans l’analyse des systèmes et fonctions optiques associés. L’objectif de la thèse consiste à étudier les propriétés non-linéaires dans les oscillateurs optoélectroniques à boîtes quantiques en vue de leurs intégrations dans les futurs systèmes de communications optiques à haut-débit.
L’inclusion de nanostructures quantiques dans la zone active des lasers à semi-conducteurs continue de susciter un vif intérêt. Par opposition aux matériaux conventionnels massifs ou à puits quantiques, le caractère très localisé de la densité d’états conduit à l’obtention de propriétés remarquables telles que de faibles courants de seuil ou un gain dynamique important [1]. Bien que ces lasers présentent de nombreux avantages, leurs bandes passantes de modulation restent cependant limitées à 10-12 GHz dans une gamme de longueur d’onde allant de 1300 nm à 1550 nm c’est-à-dire à des valeurs bien inférieures à celles obtenues sur des lasers à puits quantiques. A cet effet, l’injection directe d’un faisceau externe (maître (M)) dans la cavité optique du laser (esclave (E)) peut permettre de régénérer efficacement les propriétés dynamiques [2]. La thèse proposée a pour objet d’une part, le développement de modèles numériques avancés pour la simulation des lasers à boîtes quantiques injectés optiquement et d’autre part, la mise en place d’expérience ad hoc permettant de dégager des règles de sélection pour l’amélioration des propriétés dynamiques (bande passante, efficacité de modulation).
[1] M. T. Crowley, N. A. Naderi, H. Su, F. Grillot and L. F. Lester, GaAs based Quantum Dot Lasers, Semiconductors and Semimetals: Advances in Semiconductor Lasers, Vol. 86, 2012.
[2] N. A. Naderi, M. Pochet, F. Grillot, V. Kovanis, N. B. Terry and L. F. Lester, Modeling the Injection-Locked Behavior of a Quantum Dash Semiconductor Laser, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Special Issue 'Semiconductor lasers', Vol. 15, 3, pp. 563-571, 2009
Doctorant.e: Huang Heming