Les nouvelles diodes laser pour les télécoms optiques

Les nouvelles diodes lasers
pour les télécoms optiques
Sophie Bouchoule
Le 9 avril 2010
Chargée de recherche
Laboratoire de photonique et de nanostructures
(CNRS Marcoussis)
puce laser

•Cavité optique :
-> les couches de matériaux semiconducteurs forment un guide d’onde
-> les faces clivées sont des plans cristallins qui forment des miroirs
•Pompageélectrique: structure diode (p-i-n)
La diode laser à hétérostructure
Courant
~ 300 µm
1 -10 µm
Emission
laser Courant de
seuil laser
Cavité laser
•Milieu amplificateur : cristal semiconducteur
•1ère demonstration : 1969, diode laser à hétérostructure, en GaAs
Îprix Nobel de Physique 2000 (Z. I. Alferov et H. Kroemer)

Les diodes laser et les fibres optiques
Réseau Terrestre : Sous-marin :
Pertes optiques
(dB/km)
GaAs
InP
InP
λ = 1.55 µm
λ = 0.85/1.3 µm
λ= 1.3/1.55 µm
1 Tbit/s
25 lasers

La technologie des lasers à semiconducteur
A partir d’un substrat 2’’ (5 cm) :
plus de ~ 20 000 puces laser
embase
module
Fabrication sur
substrat Barrettes Clivage Puces lasers

Les nouveaux matériaux pour diode laser
Matériau
massif
100 nm substrat (InP)
Puits Barrière 3 nm
~ 20 nm
Pas de confinement
quantique des électrons
Confinement
quantique 1D
Confinement
quantique 3D
Puits
quantiques Boites quantiques