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Larrue, Alexandre. Sources laser planaires à cristaux photoniques pour une émission monomode à 1 micron en filière GaAs

Larrue, Alexandre (2009) Sources laser planaires à cristaux photoniques pour une émission monomode à 1 micron en filière GaAs.

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Résumé en francais

Les progrès récents des nanotechnologies permettent d'envisager de nouvelles générations de diodes laser. L'objectif de cette thèse est d'étudier l'apport des cristaux photoniques pour repousser les limitations des diodes laser conventionnelles et d'étudier leur faisabilité technologique compatible avec un pompage électrique dans la filière GaAs. Un premier volet présente la conception et la réalisation d'une source laser membranaire constituée par un guide à cristal photonique, émettant à 1 micron sous pompage optique. Plusieurs architectures de cavité sont successivement étudiées pour optimiser le comportement spectral. Nous montrons qu'une déformation de la maille photonique, associée à une optimisation de la largeur du guide, permet d'obtenir un fonctionnement monomode stable, et peu sensible à des effets parasites de réinjection optique. Ces propriétés confirment l'intérêt de cavités à cristaux photoniques pour surpasser les performances spectrales des diodes actuelles. Un second volet s'attache à lever le verrou technologique de la gravure à fort rapport d'aspect dans les alliages AlGaAs. Nous développons une technique de masquage multicouche adaptée aux procédés de gravure plasma du semiconducteur et aux dimensions submicroniques des cristaux photoniques. Nous proposons un procédé de gravure original, enchaînant des cycles de gravure et de passivation, permettant d'atteindre des gravures à fort rapport d'aspect (supérieur à 10 :1) pour des motifs submicroniques. Ces résultats ouvrent la voie à la réalisation de sources à pompage électrique entièrement définies par des cristaux photoniques planaires.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Lozes-Dupuy, Françoise
Bonnefont, Sophie
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS) - CNRS
Mots-clés libres :Laser à semiconducteur - Nanophotonique - Optique intégrée - GaAs - Cristaux photoniques - Gravure ionique réactive
Sujets :Physique
Déposé le :17 Oct 2011 10:01