ÉTUDE DU BRUIT DANS LES LASERS A ÎLOTS QUANTIQUES Jean-francois Hayau, Pascal Besnard Laboratoire d’Optronique de l’ENSSAT e.mail: [email protected] Les composants à îlots quantiques font l’objet de nombreuses attentes. En termes de lasers, ils pourraient permettre une réduction du coût et offrir de meilleures caractéristiques dynamiques pour les communications à haut débit. En termes d’amplificateurs optique, l’inhomogénéité du milieu pourrait présenter un avantage pour les transmissions multiplexé en longueur d’onde. Les composants à îlots quantiques présentent donc des propriétés optiques remarquables pour la réalisation de sources et d’amplificateurs optiques. Néanmoins la mesure de ces propriétés n’est pas directe et nécessite la mise en place d’outils de caractérisations statistiques. La mesure du bruit d’amplitude apporte des renseignements important. Le bruit d’amplitude caractérise les fluctuations de puissances d’un laser. Il est lié à des phénomènes aléatoires (émission spontanée, désexcitations non radiatives…). Il s’exprime par le RIN (Relative Intensity Noise). La mesure du RIN permet de remonter à des paramètres importants tels que la fréquence de relaxation et le taux d’amortissement. Ces paramètres interviennent notamment lorsqu’un laser est modulé en courant. Celui-ci présentent alors des oscillations à la fréquence de relaxation avant de ce stabiliser. Le taux d’amortissement est lié à la duré pendant laquelle ces oscillations ont lieu. Dans un laser multimode (émettant sur plusieurs longueur d’onde), l’intéraction entre les modes longitunaux (signal émis à une longueur d’onde) peut être déduite de la comparaison du RIN du laser et du RIN mesuré sur chaque mode. Cette mesure renseigne notamment sur l’homogénéité du milieu. Elle présente donc un intérêt particulier concernant l’application des composants à îlots quantique à l’amplification optique. Figure 1 : Réponse d’un laser à un échelon de courant -120 -130 RIN(dB.HZ-1) Les mesures effectuées ont montré que le laser étudié présentait un faible bruit d’amplitude ainsi qu’une fréquence de relaxation et un taux d’amortissement élevé. Nous avons mesuré une corrélation faible entre les modes pouvant laisser penser que le milieu est inhomogène. Néanmoins, la valeur importante du taux d’amortissement permet d’atténuer le temps d’interaction entre les modes, impliquant l’observation d’une interaction quasi-nulle. -140 -150 -160 -170 -180 -190 -200 10 100 1000 Frequence (MHz) Figure 2 : RIN d’un laser à îlots quantique Dans cette présentation, nous mettons donc en avant les attentes concernant les composants à îlots quantique. Nous présentons l’étude du bruit d’amplitude, ainsi qu’une méthode permettant de connaître le couplage entre les modes.