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Presentation
 Surface-coupled vertical cavity devices
- Surface-coupled micro-cavity devices present some advantages compared to edge-emitters or waveguided components,
such as easiest fiber coupling (no cleaved facets, and nearly-circular aouput beam better adapted to fiber optical mode),
or simple 2D arrays fabrication.
- We develop vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSEL, or VECSEL)
at 1.55 µm emission wavelength, and micro-cavity saturable absorbers (SA). The latters show a non-linear response useful for mode-locked pulse generation, or for all-optical signal processing of high bit-rate optical data.
- A common challenge for this family of devices is to dissipate efficienly
the heat originating from photo-absorption, or electrical / optical pumping, out of the micro-cavity.
Main applications :
- All-optical signal processing
in high bit-rate telecommunication networks at 1.55 µm, including all-optical regeneration pf high-bit rate data
('0' and '1' levels noise suppression). We develop fast regenerators compatible with 40 Gb/s data bit-rate,
and with wavelength-division multiplexing, avoiding for signal opto-electronic conversion. Our regenerators also make use of a low-cost fiber-coupling technology.
- Saturable absorbers mirrors (SESAMs)
for pulse generation from mode-locked laser sources.
- Wavelength-tunable VCSELs to be
used as laser sources in fiber-Bragg-grating sensing systems, or in optical imaging requiring large bandwidth
optical sources (such as optical tomography).
The 1.55 µm emission wavelength allows for propagating the signal in standard optical fibers with minimal optical loss.
- Mode-locked VECSELs (ML-VECSELs) to be used as optical gate in time-domain multiplexing of optical data,
optical clock-recovery, or optical data sampling (as required for analog-to-digital conversion of high-bit rate data in the optical domain).
Short pulses (< 1 ps) with low-timing jitter are indeed expected from ML-VECSEL sources.
ML-VECSELs could also compete with other sub-picosecond lasers (e.g. fiber-based or Ti:Sa pulsed lasers) in some domains.
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Highlights
Members
Contacts
And also...
PublicationsPublication in journals
- Monolithic microcavity with carbon nanotubes as active material
, D. Legrand, C. Roquelet, G. Lanty, P. Roussignol, X. Lafosse, S. Bouchoule, E. Deleporte, C. Voisin, J.-S. Lauret, Appl. Phys. Lett. 102, 153102 (2013)
- A cost-effective thermally-managed 1.55 µm VECSEL with hybrid mirror on copper substrate
, Z. Zhao, S. Bouchoule, L. Ferlazzo, A. Sirbu, A. Mereuta, E. Kapon, E. Galopin, J.-C. Harmand, J. Decobert, J.-L. Oudar, IEEE J. Quant. Electron. 48, 643 (2012)
- Picosecond to sub-picosecond pulse generation from mode-locked VECSELs at 1.55 μm
, S. Bouchoule, Z. Zhao, A. Khadour, E. Galopin, J.-C. Harmand, J. Song, G. Aubin, J. Decobert, J.-L. Oudar, Proc. SPIE 8242, 824203 (2012)
- Sub-picosecond pulse generation from a 1.56 μm mode-locked VECSEL
, Z. Zhao, S. Bouchoule, J. Song, E. Galopin, J.-C. Harmand, J. Decobert, G. Aubin, J.-L. Oudar, Opt. Lett. 36 (issue 22), 4377 (2011)
- 130 mW average power, 4.6 nJ pulse energy, 10.2 ps pulse duration from an Er(3+) fiber oscillator passively mode locked by a resonant saturable absorber mirror
, A. Cabasse, D. Gaponov, K. Ndao, A. Khadour, J.-L. Oudar, G. Martel, Opt. Lett. 36, 2620 (2011)
- A Passive All-Optical Device for 2R Regeneration Based on the Cascade of Two High-Speed Saturable Absorbers
, H.-T. Nguyen, C. Fortier, J. Fatome, G. Aubin, J.-L. Oudar, J. Lightwave Technol. 29, 1319 (2011)
- New saturable absorber device for high bit rate all-optical regeneration
, J.-L. Oudar, H.-T. Nguyen, G. Aubin, Q. T. Le, L. Bramerie, M. Gay, M. Joindot, J.-C. Simon, Proc. SPIE 7987, 798708 (2011)
- Ultrashort pulse generation from 1.56 μm mode-locked VECSEL at room temperature
[PDF]
, A. Khadour, S. Bouchoule, G. Aubin, J.-C. Harmand, J. Decobert, J.-L. Oudar, Optics Express 18, 19902 (2010)
- Timing Jitter Reduction of a Mode-locked VECSEL Using an Optically Triggered SESAM
, G. Baili, M. Alouini, L. Morvan, D. Dolfi, A. Khadour, S. Bouchoule, J.-L. Oudar, IEEE Phot. Techn. Lett. 22, 1434 (2010)
- Bit-error-rate assessment of 170Gbit/s Regeneration using a saturable absorber and a nonlinear-fiber-based power limiter , M. Gay, M. Costa e Silva, T.N. Nguyen, L. Bramerie, T. Chartier, M. Joindot, J.-C. Simon, J. Fatome, C. Finot, J.-L. Oudar, IEEE Phot. Techn. Lett. 22 (3), 158 (2010)
- Saturable-absorber-based phase-preserving amplitude regeneration of RZ DPSK signals , Q. T. Le, L. Bramerie, H.-T. Nguyen, M. Gay, S. Lobo, M. Joindot, J.-L. Oudar, J.-C. Simon, IEEE Phot. Techn. Lett. 22 (12), 887 (2010)
- Thermoreflectance imaging of laser diodes and VCSELs along and perpendicular to the emission direction
, M. Bardoux, A. Bousseksou, G. Tessier, S. Bouchoule, D. Fournier, A. Sahlic, Y. Rouillard, F. Genty, Opt. Eng. vol. 4 (issue 3-4), 473 (2009)
- Tunable doped-fibre vertical cavity surface emitting laser
, N. Laurand, S. Calvez, M. D. Dawson, S. Bouchoule, J.-C. Harmand, J. Decobert, Electron. Lett. 45, 887 (2009)
- All-optical 2R regeneration using passive saturable absorption , Q. T. Le, A. O'Hare, H.-T. Nguyen, L. Bramerie, M. Gay, G. Aubin, H. Ramanitra, M. Joindot, J.-L. Oudar, J.-C. Simon, Opt. Commun. 282, 2768 (2009)
- High power dissipative soliton in an Erbium-doped fiber laser mode-locked with a high modulation depth saturable absorber mirror , A. Cabasse, G. Martel, J.-L. Oudar, Optics Express 17(12), 9537 (2009)
- Thermal optimization of 1.55 um OP-VECSEL with hybrid metal-metamorphic mirror for single-mode high power operation
[PDF]
, J.-P. Tourrenc, S. Bouchoule, A. Khadour, J.-C. Harmand, A. Miard, J. Decobert, N. Lagay, X. Lafosse, I. Sagnes, L. Leroy, J.-L. Oudar, Opt. Quant. Electron. 40, 155 (2008)
- A passive all-optical semiconductor device for level amplitude stabilization based on fast saturable absorber , H.-T. Nguyen, J.-L. Oudar, S. Bouchoule, G. Aubin, S. Sauvage, Appl. Phys. Lett. 92, 111107 (2008)
- All-optical sampling and spectrographic pulse measurement using cross-absorption modulation in multiple-quantum-well devices , D. Reid, P.J. Maguire, L. P. Barry, Q. T. Le, S. Lobo, M. Gay, L. Bramerie, M. Joindot, J.-C. Simon, D. Massoubre, J.-L. Oudar, G. Aubin, J. Opt. Soc. Am. B 25, A133 (2008)
- High power single-longitudinal-mode OP-VECSEL at 1.55 mu m with hybrid metal-metamorphic Bragg mirror
[PDF]
, J.-P. Tourrenc, S. Bouchoule, A. Khadour, J. Decobert, A. Miard, J.-C. Harmand, J.-L. Oudar, Electron. Lett. 43, 754 (2007)
- 1.55?m InP-based electrically pumped VECSELs: comparison of buried and implanted tunnel junctions as current confinement schemes for the realization of large diameter devices
, A. Bousseksou, S. Bouchoule, M. El Kurdi, I. Sagnes, G. Beaudoin, P. Crozat, J. Jacquet, Proc. SPIE Vol 6484, 64840G (2007)
- WDM compatible 2R regeneration device based on eight-channel saturable absorber module , Q. T. Le, L. Bramerie, S. Lobo, M. Gay, M. Joindot, J.-C. Simon, A. Poudoulec, M. Van der Keur, C. Deverny, D. Massoubre, J.-L. Oudar, G. Aubin, A. Shen, J. Decobert, Electron. Lett. 43 (23), 1305 (2007)
- All-optical reshaping based on a passive saturable absorber microcavity device for future 160 Gbit/s applications, J , J. Fatome, S. Pitois, A. Kamagate, G. Millot, D. Massoubre, J.-L. Oudar, IEEE Phot. Techn. Lett. 19 (4), 245 (2007)
- 80-Gb/s OTDM system analysis of a vertical microcavity-based saturable absorber for the enhancement of pedestal suppression , A. M. Clarke, P. M. Anandarajah, L. Bramerie, C. Guignard, R. Maher, D. Massoubre, A. Shen, J.-L. Oudar, L. P. Barry, J.-C. Simon, IEEE Phot. Techn. Lett. 19(5), 321 (2007)
- Cascadability and reshaping properties of a saturable absorber inserted inside a RZ transmission line for future 160-Gbit/s all-optical 2R-regenators , J. Fatome, S. Pitois, D. Massoubre, J.-L. Oudar, G. Millot, Opt. Commun. 279, 364 (2007)
- Fabrication and characterization of 1.55 mu m single transverse mode large diameter electrically pumped VECSEL
[PDF]
, A. Bousseksou, S. Bouchoule, M. El Kurdi, M. Strassner, I. Sagnes, P. Crozat, J. Jacquet, Opt. Quant. Electron. 38, 1269 (2006)
- Thermal conductance of laterally-wet-oxidised GaAs/AlxOy Bragg reflectors
, M. Le Du, D. Massoubre, J.-C. Harmand, J.-L. Oudar, Electron. Lett. 42, 1060 (2006)
- Analysis of thermal limitations in high speed microcavity saturable absorber all-optical switching gates , D. Massoubre, J.-L. Oudar, A. O'Hare, M. Gay, L. Bramerie, J.-C. Simon, A. Shen, J. Decobert, J. Lightwave Technol. 24, 3400 (2006)
- Quantum-well saturable absorber at 1.55 mu m on GaAs substrate with a fast recombination rate
, M. Le Du, J.-C. Harmand, O. Mauguin, L. Largeau, L. Travers, J.-L. Oudar, Appl. Phys. Lett. 88, 201110 (2006)
- Scaling of the switching energy in microcavity saturable absorber devices , D. Massoubre, J.-L. Oudar, J. Dion, J.-C. Harmand, A. Shen, J. Landreau, J. Decobert, Appl. Phys. Lett. 88, 153513 (2006)
- All-optical extinction ratio enhancement of a 160GHz pulse train using a saturable absorber vertical microcavity , D. Massoubre, J.-L. Oudar, J. Fatome, S. Pitois, G. Millot, J. Decobert, J. Landreau, Opt. Lett. 31, 537 (2006)
- Very low insertion loss and switching energy all-optical gate for 40Gbit/s WDM networks , D. Massoubre, J.-L. Oudar, J. Dion, A. Shen, J. Decobert, J. Landreau, Proc. SPIE 6018, 350 (2006)
- Cascadability Assessment of a 2R Regenerator Based on a Saturable Absorber and a Semiconductor Optical Amplifier in a Path Switchable Recirculating Loop , M. Gay, L. Bramerie, D. Massoubre, A. O'Hare, A. Shen, J.-L. Oudar, J.-C. Simon, IEEE Phot. Techn. Lett. 18, 1273 (2006)
- Wavelength tunable InP-based EP-VECSEL operating at room temperature and in CW at 1.55μm , A. Bousseksou, M. El Kurdi, D. Salik, I. Sagnes, S. Bouchoule, Electron. Lett. 40, 1490 (2004)
- Room temperature continuous-wave laser operation of an Electrically-Pumped 1.55 μm VECSEL , M. El Kurdi, S. Bouchoule, A. Bousseksou, I. Sagnes, A. Plais, M. Strassner, C. Symonds, A. Garnache, J. Jacquet, Electron. Lett. 40, 671 (2004)
- Room temperature CW lasing operation of monolithically grown 1.55 μm vertical external cavity surface emitting laser , C. Symonds, I. Sagnes, J.-L. Oudar, S. Bouchoule, A. Garnache, J. Berggren, M. Strassner, Opt. Commun. 230, 419 (2004)
- Ultrafast quantum-well saturable absorber devices and their application to all-optical regeneration of optical telecommunication optical signals , J.-L. Oudar, G. Aubin, J. Mangeney, S. Loualiche, J.-C. Simon, A. Shen, O. Leclerc, Annals of Telecommunications 58, 1667 (2003)
- Regeneration capabilities of passive saturable absorber-based optical 2R in 20Gbit/s RZ DWDM long-haul transmissions , F. Seguineau, D. Rouvillain, H. Choumane, G. Aubin, J.-L. Oudar, P. Brindel, B. Lavigne, O. Leclerc, Electron. Lett. 39, 857 (2003)
- optical 2R regenerator based on passive saturable absorber for 40Gbit/s WDM long haul transmission , D. Rouvillain, F. Seguineau, L. Pierre, P. Brindel, H. Choumane, G. Aubin, J.-L. Oudar, O. Leclerc, Electron. Lett. , 1113 (2002)
- Comparison of light- and heavy-ion-irradiated quantum-wells for use as ultrafast saturable absorbers , J. Mangeney, H. Choumane, G. Patriarche, G. Le Roux, G. Aubin, J.-C. Harmand, H. Bernas, J.-L. Oudar, Appl. Phys. Lett. 79, 2722 (2001)
- system application of 1.5?m ultrafast saturable absorber in 10Gbit/s long-haul transmission , J. Mangeney, S. Barre, G. Aubin, J.-L. Oudar, O. Leclerc, Electron. Lett. , 1725 (2000)
- All-optical discrimination at 1.5 µm using ultrafast saturable absorber vertical cavity device , J. Mangeney, G. Aubin, J.-L. Oudar, J.-C. Harmand, G. Patriarche, H. Choumane, N. Stelmakh, J. M. Lourtioz, Electron. Lett. , 0 (2000)
- Ultrafast saturable absorption in heavy-ion irradiated quantum well vertical cavity , J. Mangeney, J.-L. Oudar, J.-C. Harmand, C. Meriadec, G. Patriarche, G. Aubin, N. Stelmakh, J. M. Lourtioz, Appl. Phys. Lett. 76, 1371 (2000)
Contracts and projects
ANR RNRT
FUTUR : Fonctions optiqUes pour Transmission à très haUt débit dans le Réseau coeur
Reference contract : Programme TELECOM
LPN leader(s): Jean-Louis Oudar
Main goals : Développement et étude de l'insertion de fonctions optiques à base de fibres optiques spéciales ou à base de semiconducteurs dans des lignes de transmissions à très haut débit (160 Gbit/s ou plus) (2007-2010)
TONICS : ANR Telecom – Linear and non-linear optical sampling techniques for anolog-to-digital conversion of millimetre wave signals and for the monitoring of high-bit rate optical data
Reference contract : ANR Telecom
LPN leader(s): Jean-Louis Oudar, Sophie Bouchoule, Guy Aubin
Main goals : The aim of the project is to develop optical sampling techniques to realise two functions : analog to digital conversion for millimeter wave (40 and 60 GHz) on an optical carrier, and a linear sampling device to observe eye diagramme and constellation of hig bit-rate (40 Gbit/s and beyond) optical signals. The key elements are a short pulse laser source with ultra-low timing jitter and all-optical sampling gates. Two kinds of laser sources emitting at 1.55 µm wavelength are investigated : mode-locked monolithic quantum-dot based edge emitting lasers, and mode-locked vertical extended cavity surface emitting lasers (ML-VECSEL). The repetition frequency of the mode-locked source lies in the 50MHz-500MHz range (for the linear optical sampling circuit), and in the 2 GHZ – 20 GHz range (for analog-todigital conversion circuit). A key-parameter of the source is its low-timing jitter.LPN has investigated a linear sampling circuit, and a ML-VECSEL source. The source is delivered to TRT partner for the investigation of the timing jitter. - Project Partners : Alcatel-Thales III-V lab (project leader), Thales (TRT and TAS), Aevix (SME), Europtest (SME) et LPN-CNRS. - Project Duration : 01/2006 – 06/2009 (2006-2009)
ASTERIX : Absorbant saturable pour régénération térabits multiplexée en longueurs d'onde
Reference contract : RNRT
LPN leader(s): Jean-Louis Oudar
Main goals : Conception, démonstration et réalisation pré-industrielle d\'un module d\'amélioration de contraste des signaux optiques pour un débit de 1 Tbit/s reposant sur un absorbant saturable ultra-rapide. Associé à un amplificateur optique à fibre, le module assurera une régénération de type 2R, permettant d\'augmenter les performances des liaisons numériques par fibre optique (débit, espacement entre répéteurs) (2002-2006)
Internship Training proposalsInternship Training
- Dual-wavelength VECSEL source at 1.55 µm for fiber-optics based sensors
Level : Master2
Contact : J.-L. Oudar
, S. Bouchoule
Group : Photonic devices for telecom applications (PHOTEL)
More
Temperature and strain remote sensors based on Brillouin scattering in optical fibres are presently subject to an intense scientific investigation. Their principle relies upon the spectral and temporal analysis of the Brillouin Stokes wave, backscattered all along the fibre from an injected optical pulse of high spectral purity. This analysis and measurement is currently done in the radiofrequency domain around 10 GHz. The objective of the research project is to study a novel solution better suited to a low-cost implementation, relying upon a measurement of the Brillouin shift at lower frequencies (<1GHz), thanks to optical heterodyning. This can be achieved through the development of a dual-frequency laser source, with a frequency difference close to the magnitude of the Brillouin shift. The advantage of using a single laser source in this context is that the beat note at the frequency difference is intrinsically more stable than the optical carrier frequency of each lasing line. During the internship, the student will participate to the development of a dual-frequency laser source of the VECSEL type emitting at 1.55 µm. This work will benefit from the technological development of efficient 1.55 µm VECSELs performed at LPN. Besides a theoretical (design) work required for obtaining adequate characteristics from the laser source, the essential part of the work will be experimental (participation to the fabrication of VECSELs in the clean room, assembling a first prototype of the dual frequency laser cavity). On this project it will be possible to go on with a thesis work, on the development of dual-frequency VECSELs at 1.55µm and their use for the detection of Brillouin signals via optical heterodyning, in collaboration with IFSTTAR and ANDRA. Expected starting date: March 2013– Contact jean-louis.oudar@lpn.cnrs.fr
Past and current Internship TrainingPost-docsPhDs
- Ultrafast saturable absorber devices for short optical pulse generation and optical signal processing
L. Fang-(On going since 2011-11-01)
Contact : J.-L. Oudar
Group : Photonic devices for telecom applications (PHOTEL)
More
The main objective of the doctoral work will be to improve the performance of ultrafast saturable absorber devices, by introducing specific nanostructures to enhance the local electric field and lower the saturation threshold. New cavities will be designed to increase the device optical bandwidth, and also to allow the fabrication of multi-wavelength saturable absorbers chips, in order to demonstrate WDM compatible saturable absorber modules. Specific designs will developed to use these devices in all-optical sampling of high bit rate data signals.
- Short pulse generation from mode-locked VECSELs at 1.55µm for telecommunication applications and instrumentation
Z. Zhao-(2009-11-01 / 2012-11-01)
Contact : S. Bouchoule
, J.-L. Oudar
Group : Photonic devices for telecom applications (PHOTEL)
More
Les sources à émission par la surface en cavité étendue en régime de verrouillage de modes présentent des propriétés remarquables pour la génération d’impulsions courtes et de moyenne à forte puissance : bonne qualité de faisceau (TEM0,0), forte puissance de sortie (10 mW à 100 mW et plus), impulsions courtes (< 1ps) en limite de Fourier et faible gigue temporelle de par la grande finesse de la cavité. Les résultats obtenus au LPN à la longueur d’onde de 1.55 µm dans le cadre du développement d‘une source de déclenchement dans un système d’échantillonnage tout-optique de signaux haut-débit ont confirmé ces potentialités : des impulsions de durée 1-2 ps en quasi-limite de Fourier ont été générées à la cadence de 2 GHz en émission TEM00, présentant une largeur de raie RF inférieure à 1000Hz. Le dispositif fonctionne à la température ambiante avec une puissance moyenne de quelques dizaines de mW. L’objectif du travail de thèse est d’aboutir à un meilleur contrôle des effets dispersifs et des instabilités dans la cavité VECSEL, pour comprendre quelles sont les durées d’impulsions ultimes accessibles avec ce type de composant. Les structures miroir à absorbant saturable et 1/2-VCSEL seront optimisées pour maximiser la puissance émise et la puissance intra-cavité, améliorer encore la dynamique de l’absorbant saturable, et équilibrer les effets dispersifs de ces deux composants. Les applications se situent dans le domaine des télécommunications optiques (échantillonnage tout optique, déclenchement de commutateurs rapides), dans le domaine de l’imagerie (excitation de fluorescence après doublage de fréquence, ..). En relation avec Wuhan National Laboratory for Optoelectronics (WNLO), Chine, groupe du Pr. X. Zhang.Vertical extended cavity surface emitting lasers (VECSEL) show interesting properties for short pulse generation: circular diffraction limited output beam, high average output power (10 mW to 100 mW or more), nearly-transform limited short (~ 1 ps or less) pulses with low timing jitter. Results already obtained at LPN in the framework of ANR TONICS project devoted to the development of a pulsed optical gate for an all-optical sampling system have confirmed these potentialities: nearly Fourier transform-limited pulses have been obtained at a repetition frequency of 2 GHz with a pulse width in the range of 1 ps – 2 ps and an RF linewidth narrower than 1000 Hz for the free-running laser. The device operates at room temperature with an average output power of few tens of milliwatts. The objective of the PhD work is to study in more details the dispersive effects and instabilities in the VECSEL cavity in order to further reduce the pulse width (< 1 ps). The saturable absorber mirror structures and the VECSEL structures will be optimized in order to maximize the outpout power, and to equilibrate the intra-cavity dispersive effects. Applications are in the field of optical telecommunications and optical signal processing (all-optical sampling, optical gate for fast switches, ..) and in the filed of optical imaging (fluorescence excitation with or without frequency doubling, ..). In relation with the Wuhan National Laboratory for Optoelectronics (WNLO), China, group of Pr. Xinliang Zhang.
- Absorbant saturable innovant sur GaAs pour la régénération optique à haut débit
K. Bournine-(2003-10-01 / 2006-10-01)
Contact : J.-C. Harmand
, J.-L. Oudar
Group : Elaboration and Physics of Epitaxial Structures (ELPHYSE)
Photonic devices for telecom applications (PHOTEL)
More
L’industrie des télécommunications prépare activement la reprise économique avec pour objectif de présenter aux clients des produits performants, robustes mais d’un coût réduit. En particulier dans les lignes régénérées de transmission optique de longue distance, qui mettent en œuvre de manière systématique le multiplexage en longueur d'onde (WDM), il est impératif de disposer de nouveaux régénérateurs optiques qui remplissent ces exigences. Dans le cadre de deux projets RNRT, ASTRE et ASTERIX (démarré en 2002), il a été démontré que l’absorbant saturable est un candidat intéressant. L’absorbant saturable idéal est une porte optique commandée optiquement : la puissance optique incidente de niveau haut sature l’absorption (état passant), alors que le bruit associé au niveau bas de la commande est absorbé (état bloquant). Sa fonction principale est d’améliorer le rapport signal à bruit du signal optique à traiter. La thèse visera l’optimisation d’un tel dispositif avec notamment les objectifs suivants : réduire les pertes d’insertion, abaisser la puissance de commutation, et élargir la bande passante optique. Dans une première phase, l’activité se focalisera sur des aspects matériaux : il s’agira de réaliser en épitaxie par jets moléculaires (EJM) des structures absorbantes à 1,55µm insérées dans une cavité optique. Pour la cavité, on se propose d’utiliser des miroirs de Bragg en GaAs et AlAs oxydé. Ce couple de matériaux présente un excellent contraste d’indice, bien supérieur à ce que l’on peut obtenir avec d’autres couples d’alliages III-V. Ce choix impose de travailler sur un substrat de GaAs. Le matériau absorbant sera constitué de puits quantiques d’alliage GaInNAs(Sb). Cet alliage, original et assez complexe, est étudié depuis peu au LPN. C’est un des rares alliages qui permette l’émission et l’absorption à 1,55µm sur substrat de GaAs. La présence d’azote pourra être exploitée pour ajuster la durée de vie des recombinaisons non radiatives. Cette durée de vie a un rôle primordial puisqu’elle fixe la vitesse de réponse du dispositif. Une autre caractéristique importante est la raideur du front d’absorption du matériau. Pour son optimisation, on utilisera l’effet surfactant de l’antimoine pendant la croissance des puits quantiques. Cet effet permet d’améliorer la qualité cristalline et optique des puits extrêmement contraints qui seront à étudier. Dans cette première partie du travail, on s’appuiera donc sur les acquis du laboratoire pour développer les points suivants : Technologie des miroirs GaAs/ AlAs oxydé (croissance, gravure, oxydation latérale par voie humide) Maîtrise des puits quantiques GaInNAs(Sb) à 1,55µm (contrôle de la durée de vie par la concentration d’azote, optimisation du front d’absorption par les conditions de croissance) La deuxième phase de l'activité sera consacrée à l'étude du dispositif, en relation avec la fonctionnalité visée. Les caractéristiques optiques relatives à la structure en microcavité seront étudiées et comparées à ce qui est attendu sur un plan théorique, notamment en ce qui concerne la bande passante optique et le facteur d'atténuation à l'état bloquant (faible puissance incidente). Le comportement du dispositif en régime dynamique sera étudié, notamment pour son fonctionnement en tant que porte optique commandée optiquement. En particulier l'utilisation d'un banc de mesure basé sur la technique pompe-sonde permettra de mesurer des paramètres essentiels tels que le temps de réponse, le contraste et la puissance de commutation, les pertes d'insertion (facteur d'atténuation à l'état passant). Enfin les fonctionnalités systèmes du dispositif pourront être testées par des expériences mettant en oeuvre des signaux optiques à haut débit (10 à 40 Gbit/s), par la mesure de paramètres tels que le facteur d'amplification du taux d'extinction, l'amélioration du facteur de qualité du signal détecté, etc. Le travail de thèse s’effectue dans le cadre du projet OPSAVE (Opto+/LPN), cofinancé par le ministère de l’industrie (MINEFI), Alcatel, et le Conseil Général de l’Essonne.
- Composants à absorbant saturable pour la régénération des signaux télécoms WDM à très haut débit
D. Massoubre-(2003-10-01 / 2006-09-30)
Contact : J.-L. Oudar
Group : Photonic devices for telecom applications (PHOTEL)
More
Thèse
- Etude de dispositifs tout-optiques ultra-rapides pour application aux transmissions optiques à haut débit
H. Choumane-(1999-10-01 / 2002-11-25)
Contact : J.-L. Oudar
Group : Photonic devices for telecom applications (PHOTEL)
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Thèse de doctorat de l'Université Paris XI
Internship Training
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