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Stabilisation En Frequence De Diodes Lasers Par Couplage Optique Resonant Sur Une Cavite Fabry Perot Confocale
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Book Synopsis Stabilisation en fréquence de diodes lasers par couplage optique résonant sur une cavité Fabry-Pérot confocale by : Philippe Laurent
Download or read book Stabilisation en fréquence de diodes lasers par couplage optique résonant sur une cavité Fabry-Pérot confocale written by Philippe Laurent and published by . This book was released on 1989 with total page 380 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: We report our work on diode laser frequency stabilization emitting near 850 and 1300 nanometers.In first, we demonstrate a single-mode operation from an initially multimode diode laser with an optical feedback on an external mirror.Secondly, a confocal Fabry-Perot cavity is used to feedback the beam from the diode laser and provide resonant optical stabilization of the semiconductor laser. We present a detailed theoretical analysis of the static and dynamic frequency noise power spectrum of the coupled cavity laser field. Experimentally we achieve static frequency noise reduction of 50-60 dB and obtain a dramatic reduction of the laser line with from 20 MHz to a few kHz.The frequency tenability of these coupled cavity diode lasers are achieved by a double servo-loop system and we have obtained a continuously frequency tuning of 7 GHz without laser spectral purity degradation.Applications of these techniques include optical pumping Cesium docks and frequency synthesis in the visible.
Book Synopsis Organic Solid-State Lasers by : Sébastien Forget
Download or read book Organic Solid-State Lasers written by Sébastien Forget and published by Springer. This book was released on 2013-07-03 with total page 179 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Organic lasers are broadly tunable coherent sources, potentially compact, convenient and manufactured at low-costs. Appeared in the mid 60’s as solid-state alternatives for liquid dye lasers, they recently gained a new dimension after the demonstration of organic semiconductor lasers in the 90's. More recently, new perspectives appeared at the nanoscale, with organic polariton and surface plasmon lasers. After a brief reminder to laser physics, a first chapter exposes what makes organic solid-state organic lasers specific. The laser architectures used in organic lasers are then reviewed, with a state-of-the-art review of the performances of devices with regard to output power, threshold, lifetime, beam quality etc. A survey of the recent trends in the field is given, highlighting the latest developments with a special focus on the challenges remaining for achieving direct electrical pumping of organic semiconductor lasers. A last chapter covers the applications of organic solid-state lasers.
Book Synopsis Laser: 50 Years Of Discoveries by : Fabien Bretenaker
Download or read book Laser: 50 Years Of Discoveries written by Fabien Bretenaker and published by World Scientific. This book was released on 2014-10-27 with total page 185 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This unique book provides an overview of the principle and applications of lasers enriched with numerous illustrations.Being over fifty years old, lasers continue to amaze us. Their performance characteristics are constantly reaching new limits, and the scope of their applications continues to expand. Yet, it took years of effort by teams of physicists to transform the fundamental notions of Einstein into the first experimental beam of laser light. And history is still going on as fundamental research is now triggered by its remarkable properties.This book addresses every aspects of laser light, from its fundamental principles to its industrial applications, at a level particularly suited for high school teachers, students, and anybody curious about science and technology.
Book Synopsis Laser stabilisé en fréquence sur une cavité Fabry-Pérot à très basse température by : Santerelli Falzon Tetsing Talla
Download or read book Laser stabilisé en fréquence sur une cavité Fabry-Pérot à très basse température written by Santerelli Falzon Tetsing Talla and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous présentons dans cette thèse le développement d'un laser stabilisé en fréquence sur une cavité Fabry-Pérot à très basse température. Nous avons utilisé une cavité optique conçue à partir d'un bloc de silicium, portée à une température de 18.1 K. Un cryogénérateur à faibles vibrations à tube pulsé est utilisé pour refroidir la cavité autour de la température optimale souhaitée. Le fait de travailler à cette température où le coefficient de dilatation thermique est faible, et la réduction des contraintes mécaniques agissant sur la cavité, offrent la possibilité d'atteindre des performances du laser stabilisé en dessous de 1 × 10^{-16} sur des temps courts, pour répondre aux besoins des horloges optiques. Notre système est constitué d'un laser fibré à 1542 nm, dont la fréquence est asservie sur la fréquence d'un mode de résonance de la cavité, via la technique Pound-Drever-Hall. Cette cavité fait 14 cm de longueur et un revêtement diélectrique a été déposé sur le substrat des miroirs. Dans ces travaux, nous avons également mis en place un système de contrôle de la modulation d'amplitude résiduelle, qui fait partie des principales limitations des performances du laser ultra-stable. Pour cette cavité, on montre également que la limite théorique, fixée par le bruit thermique de la cavité et évaluée en terme de stabilité relative de fréquence, est d'environ 3 × 10^{-17} @ 1 s.
Book Synopsis STABILISATION PAR INJECTION OPTIQUE D'UN LASER A SEMI-CONDUCTEUR by : JEAN-PHILIPPE.. BOUYER
Download or read book STABILISATION PAR INJECTION OPTIQUE D'UN LASER A SEMI-CONDUCTEUR written by JEAN-PHILIPPE.. BOUYER and published by . This book was released on 1992 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE PRESENTE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET THEORIQUES OBTENUS SUR LE VERROUILLAGE DE PHASE ET LE TRANSFERT DE PURETE SPECTRALE PAR INJECTION OPTIQUE DANS LES LASERS A SEMI-CONDUCTEUR EN INGAASP. SUR LE PLAN EXPERIMENTAL, QUELQUES DIZAINES DE NANOWATTS SUFFISENT A IMPOSER AU LASER ESCLAVE LA FREQUENCE DU FAISCEAU INJECTE. LE BRUIT DE FREQUENCE DU LASER MAITRE, TROP ELEVE POUR PERMETTRE UNE ETUDE PRECISE DE L'INJECTION, EST REDUIT PAR COUPLAGE OPTIQUE RESONNANT SUR CAVITE EXTERNE. LE TRANSFERT DE LA PURETE SPECTRALE DU LASER MAITRE, AINSI QUE LA STABILITE DU LASER ESCLAVE LE LONG DE LA PLAGE DE VERROUILLAGE, SONT EXAMINES EN DETAIL. DE PLUS, LE TRANSFERT DE PURETE SPECTRALE D'UN FAISCEAU MONOMODE DANS UN COMPOSANT MULTIMODE, EST EGALEMENT ETUDIE. SUR LE PLAN THEORIQUE, L'EVOLUTION NON LINEAIRE DES MECANISMES DE VERROUILLAGE DE PHASE, DANS LES TROIS REGIMES D'INJECTION, EST INTEGRALEMENT EXPLIQUEE. LE TRANSFERT DE PURETE SPECTRALE SE MANIFESTE, DANS LE CAS MULTIMODE, PAR UN PARTAGE DE SATURATION ENTRE LES DIVERSES COMPOSANTES SPECTRALES DE GAIN. DANS LE CAS MULTIMODE, PAR UN PARTAGE DE SATURATION ENTRE LES DIVERSES COMPOSANTES SPECTRALES DE GAIN. DANS LE CAS MONOMODE, LE CALCUL DE LA DENSITE SPECTRALE DE BRUIT DE FREQUENCE DE LA DIODE LASER ESCLAVE, INJECTEE PAR UN FAISCEAU STABILISE EN FREQUENCE, MONTRE QUE LA PURETE SPECTRALE DU LASER MAITRE EST INTEGRALEMENT TRANSMISE AU LASER ESCLAVE, JUSQU'A UNE FREQUENCE DE COUPURE PROPORTIONNELLE A LA RACINE CARREE DE LA PUISSANCE INJECTEE. UN CHAPITRE D'APPLICATION MET FINALEMENT EN UVRE TROIS METHODES DE MESURE DU FACTEUR DE HENRY FONDEES SUR L'INJECTION OPTIQUE ET PERMET D'ESTIMER LEURS FIABILITES RELATIVES
Book Synopsis INFLUENCE DU BRUIT DE PHASE D'UNE DIODE LASER SUR LES PERFORMANCES ULTIMES DE SON ASSERVISSEMENT EN FREQUENCE SUR UNE RESONANCE OPTIQUE by : MESSAOUD.. BAHOURA
Download or read book INFLUENCE DU BRUIT DE PHASE D'UNE DIODE LASER SUR LES PERFORMANCES ULTIMES DE SON ASSERVISSEMENT EN FREQUENCE SUR UNE RESONANCE OPTIQUE written by MESSAOUD.. BAHOURA and published by . This book was released on 1998 with total page 400 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL DE CETTE THESE CONSISTE A ETUDIER THEORIQUEMENT ET EXPERIMENTALEMENT L'INFLUENCE DU BRUIT DE PHASE D'UN LASER A SEMI-CONDUCTEURS SUR LES PERFORMANCES ULTIMES DE SON ASSERVISSEMENT EN FREQUENCE SUR UNE RESONANCE OPTIQUE. TROIS REFERENCES SONT CHOISIES : UN INTERFEROMETRE DE MACH-ZENDER, UNE CAVITE FABRY-PEROT ET UNE VAPEUR ATOMIQUE. AFIN DE TESTER LES LIMITES DE CERTAINS MODELES USUELS DE DESCRIPTION DES FLUCTUATIONS DE PHASE DU LASER, J'UTILISE UNE THEORIE GENERALE IMPLIQUANT L'INTERFEROMETRE DE MACH-ZENDER ET BASEE SUR LE MODELE DU CHAMP LASER A DIFFUSION DE PHASE SANS RESTRICTION SUR LES VALEURS RELATIVES DES LARGEURS DE RAIES DU LASER ET DE LA REFERENCE. JE MONTRE QUE LE PROCESSUS DE MODULATION-DEMODULATION, EN PRESENCE DU BRUIT DE PHASE DU LASER, GENERE DEUX TYPES D'EXCES DE BRUIT PAR RAPPORT AU BRUIT DE GRENAILLE DE PHOTONS : BRUIT DE CONVERSION ET BRUIT D'INTERMODULATION. CES EXCES DE BRUIT S'AJOUTENT AU SIGNAL D'ERREUR ET LIMITENT LA STABILITE DU LASER ASSERVI. LES PREDICTIONS THEORIQUES CONFIRMEES PAR DES RESULTATS EXPERIMENTAUX MONTRENT QUE LA REPONSE FREQUENTIELLE D'UN SYSTEME ATOMIQUE A DEUX NIVEAUX EN REGIME DE FAIBLE SATURATION INTERROGE PAR UN CHAMP LASER BRUYANT EST IDENTIQUE A CELLE D'UNE CAVITE FABRY-PEROT ECLAIREE PAR LE MEME LASER. JE MONTRE QUE DANS LES CONDITIONS TYPIQUES D'ASSERVISSEMENT LA PURETE SPECTRALE DU LASER ASSERVI EST PRINCIPALEMENT LIMITEE PAR L'EXCES DE BRUIT D'INTERMODULATION. CET EFFET, INITIALEMENT MIS EN EVIDENCE DANS LE DOMAINE MICRO-ONDE, PEUT ETRE REDUIT AVEC UN CHOIX CONVENABLE DE LA CONFIGURATION DE DETECTION ET DE LA FREQUENCE DE MODULATION. AINSI UNE SOURCE LASER DE HAUTE PURETE SPECTRALE COMPATIBLE AVEC NOS APPLICATIONS PEUT ETRE REALISEE. LES RESULTATS DE CE MEMOIRE PEUVENT MENER A D'INTERESSANTES ETUDES SUR LES PHENOMENES DE BRUIT DANS LES DOMAINES DE LA METROLOGIE DES FREQUENCES, LA SPECTROSCOPIE A HAUTE RESOLUTION, LE REFROIDISSEMENT D'ATOMES PAR LASER ET LE POMPAGE OPTIQUE.
Book Synopsis Stabilisation de fréquence de lasers à semi-conducteur par couplage optique résonnant induit par spectroscopie de polarisation by : Roland Loe-mie
Download or read book Stabilisation de fréquence de lasers à semi-conducteur par couplage optique résonnant induit par spectroscopie de polarisation written by Roland Loe-mie and published by . This book was released on 1997 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CE TRAVAIL PORTE SUR L'EVALUATION DES PERFORMANCES DE SYSTEMES DE LASERS A SEMI-CONDUCTEUR STABILISES EN FREQUENCE SUR UNE RESONANCE ATOMIQUE ETROITE PAR DES METHODES QUASI TOUT-OPTIQUE. APRES UN PREMIER BREF CHAPITRE INTRODUCTIF, LE SECOND CHAPITRE DU MEMOIRE TRAITE DU COMPORTEMENT STATIQUE ET DYNAMIQUE DU RAYONNEMENT D'UN LASER A SEMI-CONDUCTEUR EN PRESENCE D'UN COUPLAGE OPTIQUE RESONNANT. ON MONTRE QU'UNE RETROACTION ADEQUATE CONDUIT A UNE AMELIORATION DE LA PURETE SPECTRALE ET A UNE STABILISATION DE LA FREQUENCE D'EMISSION SUR LA RESONANCE. POUR LE SIGNAL DE RETROACTION RESONNANTE, NOUS CONSIDERONS EN PARTICULIER LE CAS DES TECHNIQUES SPECTROSCOPIQUES QUI REALISENT DIRECTEMENT UN ASSERVISSEMENT OPTIQUE DE LA FREQUENCE SUR UNE TRANSITION ATOMIQUE. LE TROISIEME CHAPITRE CONSIDERE LA TECHNIQUE SPECIFIQUE DE SPECTROSCOPIE DE POLARISATION CHOISIE POUR NOS EXPERIENCES....
Book Synopsis Laser Frequency Stabilization, Standards, Measurement, and Applications by : John L. Hall
Download or read book Laser Frequency Stabilization, Standards, Measurement, and Applications written by John L. Hall and published by SPIE-International Society for Optical Engineering. This book was released on 2001 with total page 296 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis STABILISATION ET FREQUENCE DU LASER ET CONTROLE DE CAVITES OPTIQUES A MIROIRS SUSPENDUS POUR LE DETECTEUR INTERFENOMETRIQUE D'ONDES GRAVITATIONNELLES VIRGO by : MATTEO.. BARSUGLIA
Download or read book STABILISATION ET FREQUENCE DU LASER ET CONTROLE DE CAVITES OPTIQUES A MIROIRS SUSPENDUS POUR LE DETECTEUR INTERFENOMETRIQUE D'ONDES GRAVITATIONNELLES VIRGO written by MATTEO.. BARSUGLIA and published by . This book was released on 1999 with total page 210 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE DETECTEUR VIRGO, CONSTITUE D'UN INTERFEROMETRE AVEC DES CAVITES FABRY-PEROT DE 3 KM DANS LES BRAS, A POUR BUT LA DETECTION DU RAYONNEMENT GRAVITATIONNEL EMIS PAR DES SOURCES ASTROPHYSIQUES. CETTE THESE EST CONSTITUEE DE DEUX PARTIES INDEPENDANTES. LA PREMIERE TRAITE DE LA STABILISATION EN FREQUENCE DU LASER. LA SECONDE EST CONSACREE A L'ETUDE D'UNE CAVITE OPTIQUE SUSPENDUE. NOUS EVALUONS L'INFLUENCE DES FLUCTUATIONS DE FREQUENCE DU LASER SUR LA SENSIBILITE DE VIRGO ET NOUS METTONS EN EVIDENCE L'IMPORTANCE DU TERME D'ASYMETRIE DE REFLECTIVITE ENTRE LES DEUX CAVITES FABRY-PEROT KILOMETRIQUES, JUSQU'A PRESENT NEGLIGE. NOUS ETUDIONS LA STABILISATION DE FREQUENCE SUR L'INTERFEROMETRE CONSIDERE COMME UN ETALON ULTRA-STABLE, NOUS EVALUONS LE BRUIT DES DIFFERENTS SIGNAUX ENVISAGES POUR LA STABILISATION ET NOUS DISCUTONS UNE STRATEGIE DE CONTROLE. NOUS ETUDIONS UN PROTOTYPE DU MODE-CLEANER DE VIRGO, CONSTITUE D'UNE CAVITE TRIANGULAIRE SUSPENDUE DE 30 M, POUR LEQUEL NOUS AVONS DEVELOPPE UN ASSERVISSEMENT NOUS AYANT PERMIS DE LE MAINTENIR EN RESONANCE. ENFIN, NOUS CARACTERISONS CETTE CAVITE EN TERMES DE SPECTRES DE MODES, FINESSE ET FONCTIONS DE TRANSFERT MECANIQUES.
Book Synopsis Préparation des lasers performants pour la spectroscopie haute résolution de l'ion calcium et du refroidissement sympathique de molécules ioniques by : Thierry-Blanchard Ekogo
Download or read book Préparation des lasers performants pour la spectroscopie haute résolution de l'ion calcium et du refroidissement sympathique de molécules ioniques written by Thierry-Blanchard Ekogo and published by . This book was released on 2006 with total page 142 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur la préparation des lasers adaptés pour la spectroscopie à haute résolution de l'ion calcium et le refroidissement sympathique des molécules ioniques. Le but est d'étudier le refroidissement sympathique des molécules ioniques par les ions calcium refroidis par laser. Le refroidissement laser des ions calcium, basé sur la transition 42S 1/2 -42P1/2 nécessite deux sources lasers : une diode laser à 397 nm pour refroidir et une autre à 866 nm pour éviter le pompage optique des ions dans le niveau métastable 32 D 3/2. L'utilisation de ces diodes lasers à des fins spectroscopiques exige une réduction de la largeur et une stabilité en fréquence. De plus, elles doivent être monomodes et accordables sur une plage suffisante pour couvrir les transitions étudiées. Pour cela, on les monte en cavité étendue, ce qui leur confère un fonctionnement monomode et une réduction de la largeur de raie. Pour limiter les dérives de fréquence et réduire davantage les largeurs de raie des diodes, elles sont stabilisées en fréquence sur des cavités Fabry-Perot de référence par une méthode de contre réaction électronique. On atteint alors des largeurs de raie de l'ordre du Mhz. De plus, elles possèdent des faibles dérives en fréquence. Ces caractéristiques spectrales, ont permis de détecter le signal de fluorescence des ions calcium excités par la diode laser bleue. On décrit ensuite la mise en place de l'expérience du refroidissement sympathique des molécules ioniques, notamment le piégeage et la détection par voie électronique des ions. Enfin, nous présentons le transport des faisceaux laser dans le dispositif expérimental avec ces contraintes
Book Synopsis Comportement dynamique de diodes laser de puissance multimodes à 980 nm soumises à un retour optique sélectif en fréquence provenant d'un réseau de Bragg photoinscrit by : Fadwa Baladi
Download or read book Comportement dynamique de diodes laser de puissance multimodes à 980 nm soumises à un retour optique sélectif en fréquence provenant d'un réseau de Bragg photoinscrit written by Fadwa Baladi and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans ces travaux de thèse, nous avons étudié les propriétés dynamiques et spectrales d'une diode laser puissante à 980 nm qui est soumise à un retour optique provenant d'un réseau de Bragg fibré (FBG). Dans cette configuration, le FBG est un élément clé de la thèse d'une part il permet de former une cavité externe par réflexion comme un miroir et d'autre part il est un filtre qui fournit un retour optique sélectif en fréquence (FOF : Filtered Optical Feedback) aux alentours de 980 nm. Nous nous sommes intéressé à étudier cette configuration FOF dans le cadre d'un projet de collaboration entre la société 3S Photonics Group et le Laboratoire de Physique des Lasers. Il s'agit plus particulièrement d'étudier expérimentalement les séries temporelles par un oscilloscope, les spectres RF par un analyseur de spectre RF et les spectres optiques par un analyseur de spectre optique et par un interféromètre Fabry-Perot, afin d'observer, identifier et comprendre ses comportements dynamiques, notamment fluctuations basses fréquences (LFF). Ce système laser FOF est très peu étudié et ces travaux de thèse permettront de nouvelles connaissances techniques ou scientifiques dans un domaine d'application relativement récent, notamment pour l'application dans les systèmes EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier).
Book Synopsis Etude théorique et expérimentale de diodes lasers, pour horloges Rubidium et Césium, refroidissement d'atomes, et capteurs inertiels by : Charles Cayron
Download or read book Etude théorique et expérimentale de diodes lasers, pour horloges Rubidium et Césium, refroidissement d'atomes, et capteurs inertiels written by Charles Cayron and published by . This book was released on 2011 with total page 161 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre de l’interaction lumière-atomes, les diodes lasers nécessitent des performances optiques spécifiques : de fortes puissances optiques à une longueur d’onde spécifique (852 nm ou 894 nm pour les atomes de Césium, 780 nm ou 795 nm pour le Rubidium), un fonctionnement monomode transverse et longitudinale du faisceau. Ce mémoire de thèse présente les différentes étapes permettant la fabrication de diodes lasers, émettant à 780 nm, répondant à ces caractéristiques optiques. La spécificité des diodes lasers développé lors de cette thèse est l’absence d’aluminium dans la zone active des lasers, offrant de meilleures performances en termes de fiabilité. Il décrit dans un premier temps les principes du pompage atomique et du refroidissement d’atome afin de déterminer un cahier des charges spécifiques pour les diodes lasers à développer. Il expose ensuite les concepts théoriques permettant de comprendre le fonctionnement d’une diode laser. La caractérisation des diodes lasers développées lors de cette thèse a pu démontrer un fonctionnement monomode transverse jusqu’à des puissances optiques supérieurs à 100 mW pour des lasers Fabry-Pérot. La réalisation de diodes lasers DFB (ayant un réseau de Bragg intégré dans la cavité optique du laser) a montré un fonctionnement monomode fréquentiel jusqu’à 25 mW avec des taux de réjection des modes satellites supérieurs à 45 dB et une largeur de raie de 550 kHz. Enfin, une première étude théorique et expérimentale à partir de diodes lasers émettant à 852 nm a été réalisé afin d’estimer les performances de ces composants dans des horloges à jet thermique utilisant des atomes de Césium.
Book Synopsis Stabilisation de Fréquence de Laser Nd-YAG Pour Applications Spatiales by : Linda Mondin
Download or read book Stabilisation de Fréquence de Laser Nd-YAG Pour Applications Spatiales written by Linda Mondin and published by . This book was released on 2005 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Long term stabilised lasers are used in a multitude of metrological applications and are the basis of experimental research in very high resolution spectroscopy. This document describes my thesis work on stabilised Nd:YAG lasers in view of space applications (for fundamental physics experiments and geodesy). All experiments must satisfy criteria of compactness, mechanical stability, robustness and reliability. I will describe the possible references for the long (molecules) and the short (resonators) term time intervals with their principal limitations. The discussion leading to their choice is actually connected to the stabilisation techniques to be adequately implemented (PDH, Tilt-Locking, Modulation transfer). Among the stabilisation techniques, the Pound-Drever-Hall (PDH) technique is now a classic as it produces the best performance in short term, so far. To reduce active components, we have also implemented a DC technique called Tilt-Locking and I will compare with PDH in the case of a monolithic Fabry-Perot reference. Theoretical performances on the long term and quantum efficiencies will be compared for different techniques. The schematic principles of the experiences and the results I have obtained for stabilised lasers on Fabry-Perot and molecular iodine are presented. We calibrated the Fabry-Perot drifts, this allows me to point out analytical and numerical solutions to control the length of this mechanical reference. Finally suggestions for further work will be approached and, in the appendices, details about noise order of magnitudes for LISA, a theoretical overview of gravitational waves as well as different simulations and calculations are presented.
Book Synopsis Conception et caracterisation de lasers a cavite verticale by : Laurent Georjon
Download or read book Conception et caracterisation de lasers a cavite verticale written by Laurent Georjon and published by . This book was released on 1997 with total page 228 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE EST CONSACRE A LA MODELISATION, LA CONCEPTION ET A LA CARACTERISATION DE LASERS A CAVITE VERTICALE ET A EMISSION DE SURFACE (VCSEL) SUR GAAS. UN CHAPITRE DE PRESENTATION INTRODUIT LES PRINCIPES DE BASE DES DIODES LASER ET DES VCSEL EN PARTICULIER. UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE PERMET DE METTRE EN EVIDENCE LES SPECIFICITES DE CES DERNIERS EN LES COMPARANT AUX DIODES LASER CONVENTIONNELLES. NOUS PRESENTONS ALORS LES APPLICATIONS POSSIBLES DU COMPOSANT. LE CHAPITRE DEUX EST CONSACRE A LA MODELISATION DU DISPOSITIF. LE GAIN D'UN PUITS QUANTIQUE EST D'ABORD ETUDIE, PUIS L'INJECTION DES PORTEURS DANS LA ZONE ACTIVE. LES CARACTERISTIQUES OPTIQUES DE LA STRUCTURE MULTICOUCHE SONT ALORS DETERMINEES PAR UNE METHODE MATRICIELLE. EN INTRODUISANT ENSUITE LES EFFETS THERMIQUES, NOUS EN DEDUISONS UNE MODELISATION QUALITATIVE DU FONCTIONNEMENT DES VCSEL. LE CHAPITRE TROIS PRESENTE LA BOUCLE DE REALISATION DU COMPOSANT. LE PROCEDE DE FABRICATION EST D'ABORD DETAILLE : EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES PUIS ETAPES DES PROCEDES TECHNOLOGIQUES. LE BANC DE CARACTERISATION MIS AU POINT LORS DE CE TRAVAIL EST ALORS DECRIT. UNE ETUDE DES PROPRIETES ELECTRIQUES DES MIROIRS MET EN EVIDENCE LA NECESSITE D'INTRODUIRE UNE GRADUALITE DE COMPOSITION. NOUS DECRIVONS ET ANALYSONS ENSUITE LA CARACTERISATION DES COMPOSANTS REALISES DANS LE LABORATOIRE DES PREMIERES TENTATIVES JUSQU'AUX VCSEL FONCTIONNANT EN CONTINU. L'ANALYSE DE DISPOSITIFS PROVENANT D'AUTRES LABORATOIRES PERMET ENFIN DE SITUER LES RESULTATS OBTENUS. LE DERNIER CHAPITRE EST CONSACRE A UNE METHODE ORIGINALE D'ANALYSE DES VCSEL FONDEE SUR LEURS PROPRIETES DE PHOTODETECTION. LES PRINCIPES DE BASE DE GENERATION DU PHOTOCOURANT SONT D'ABORD PRESENTES. LE FORMALISME D'ABELES PERMET ALORS DE DECRIRE LES PROPRIETES SPECTRALES DU COMPOSANT. NOUS MONTRONS QUE CETTE ANALYSE PERMET D'OBTENIR CERTAINES INFORMATIONS SUR LES STRUCTURES. ENFIN, LA SPECTROSCOPIE PAR DIFFERENCE DE PHOTOCOURANT EST INTRODUITE ET PERMET UNE ANALYSE APPROFONDIE DU COUPLAGE PUITS QUANTIQUES/CAVITE PEROT-FABRY.
Book Synopsis Optimisation des interféromètres fibrés pour la stabilisation d'oscillateurs laser by : Vincent Michaud-Belleau
Download or read book Optimisation des interféromètres fibrés pour la stabilisation d'oscillateurs laser written by Vincent Michaud-Belleau and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La grande cohérence temporelle du signal émis par un oscillateur laser, en comparaison aux autres sources lumineuses, constitue une des propriétés les plus remarquables du laser. Aujourd'hui, un grand nombre d'applications allant de la spectroscopie à la télédétection reposent sur un laser stabilisé, c'est-à-dire d'un laser mono fréquence dont la cohérence temporelle est améliorée par asservissement à une référence externe. Le développement des horloges atomiques optiques et des détecteurs d'ondes gravitationnelles, deux efforts de recherche de portée mondiale qui repoussent continuellement les limites technologiques, est par ailleurs étroitement lié aux progrès dans le domaine de la stabilisation laser. À ce jour, les signaux laser les plus cohérents ont été produits par asservissement à des cavités en espace libre de type Fabry-Perot hautement découplées d'un environnement de laboratoire contrôlé. Dans les cinquante dernières années, ces cavités ont été le sujet d'un intense effort de recherche par les principaux laboratoires de métrologie nationaux ; leur performance est présentement limitée par des fluctuations thermodynamiques de la taille des miroirs délimitant la cavité, une limite qui semble pour l'instant difficile à surmonter. Il y a un intérêt à étudier d'autres types de références externes, non seulement pour établir s'il est possible de vaincre la limite de stabilité actuelle en poussant le progrès dans une direction alternative, mais aussi parce que la complexité des meilleures cavités en espace libre les rend peu attrayantes dans toutes les applications pour lesquelles une stabilité laser record n'est pas requise. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse sont unis sous le thème de l'optimisation des interféromètres à fibre optique. Ces interféromètres, tout comme les cavités Fabry-Perot qui ont fait l'objet d'une recherche beaucoup plus poussée, peuvent agir à titre de référence externe pour la stabilisation laser ; ils affichent une performance typiquement déterminée soit par le bruit de photodétection, soit par les fluctuations de longueur et d'indice de la fibre constituant le bras de délai dans une configuration Michelson ou Mach-Zehnder. Fondamentalement, la stabilité ultime d'un laser verrouillé à un tel interféromètre est limitée par les fluctuations d'origine thermodynamique du parcours optique dans la fibre, une limite qui est plus élevée que la limite analogue dans une cavité en espace libre dans la mesure où une fibre de silice conventionnelle est considérée. En comparaison, ces interféromètres fibrés sont toutefois plus simples à construire et à opérer. Les trois premiers articles présentés dans cette thèse s'intéressent au cas d'un interféromètre fibré limité par le bruit de photodétection. Cette condition est normalement atteinte lorsqu'une relativement courte fibre optique est utilisée. On y montre qu'une limite de stabilité fondamentale associée au bruit de grenaille peut être calculée. Surtout, on établit pour la première fois que cette limite peut être asymptotiquement atteinte peu importe la méthode de détection et le point d'opération utilisés, pour autant que deux conditions soient respectées : que tous les signaux interférométriques disponibles soient indépendamment enregistrés et combinés de façon optimale et que le caractère cyclostationnaire du bruit de grenaille soit soigneusement considéré pour la construction de la forme d'onde de démodulation (si le signal laser est modulé). On présente aussi une nouvelle méthode, similaire à la détection auto-hétérodyne, permettant de minimiser l'impact des bruits de photodétection d'origine technique et faciliter l'opération à la limite du bruit de grenaille. Les deux derniers articles de cette thèse s'intéressent plutôt au cas d'un interféromètre dont la performance est limitée par le bruit de longueur optique fondamental de la fibre, ce qui est pertinent pour une fibre de longueur intermédiaire. On y montre que des fibres à coeur creux récemment développées, les fibres antirésonantes, exhibent des propriétés les rendant utilisables aux fins de la stabilisation laser et potentiellement compétitives vis-à-vis des fibres conventionnelles et peut-être même des cavités en espace libre. En particulier, on démontre que ces fibres à coeur creux, lorsque évacuées, affichent un coefficient de rétrodiffusion Rayleigh qui est de quatre ordres de grandeur inférieur à celui d'une fibre conventionnelle ; leur bruit thermoconductif est aussi plus faible par 5 dB à 20 kHz et peut vraisemblablement être diminué davantage. De futurs travaux pourront confirmer si le bruit fondamental de ces fibres est aussi faible qu'envisagé pour les basses fréquences, ce qui permettrait de considérer leur utilisation pour faire véritable compétition aux cavités ultra-stables.
Book Synopsis Stabilisation en fréquence par injection de lumière dans les diodes lasers by : Claude Lamarre
Download or read book Stabilisation en fréquence par injection de lumière dans les diodes lasers written by Claude Lamarre and published by . This book was released on 1984 with total page 314 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Nouvelles architectures de réseaux résonants pour la stabilisation de diodes laser by : Xavier Buet
Download or read book Nouvelles architectures de réseaux résonants pour la stabilisation de diodes laser written by Xavier Buet and published by . This book was released on 2012 with total page 128 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étude porte sur la stabilisation spectrale de diodes laser par des cavités externes incorporant un filtre à réseau résonant. La première partie des travaux concerne la modélisation de la cavité externe et les critères requis sur les caractéristiques d'un filtre pour obtenir une émission monomode. La conception et la réalisation de différents réseaux, utilisés en montage de type Littrow, permettent d'obtenir une stabilisation de diodes conventionnelles avec un SMSR supérieur à 30dB, tout en étant très sensible aux désalignements, en raison de la faible tolérance angulaire de ces filtres. La seconde partie concerne de nouveaux types de filtres, dont le réseau résonant est encadré par 2 réseaux latéraux de demi-période. Ces filtres présentent une grande tolérance angulaire proche de 10°, associée à une largeur spectrale nanométrique, qui autorise un montage en œil de chat, compact et facile à mettre en œuvre, tout en obtenant une stabilisation spectrale avec un SMSR supérieur à 30dB.
