Matrice de lasers à haute cohérence en optique intégrée sur verre - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2003

High-coherence laser matrix on glass integrated optics

Matrice de lasers à haute cohérence en optique intégrée sur verre

Résumé

To answer demand of an increasing bit-rate in optical telecommunications, the dense wavelength division multiplexing (DWDM) technique allows the simultaneous transport of multiple signals by different carrier frequencies launched into a single optical fiber. The realization of laser sources with a narrow and stable emission spectrum and integrating several wavelengthes is thus required. Two main types of lasers are readily commercially available : semiconductor-based lasers and fiber optics lasers. We propose the alternative solution of glass integrated optics which seems to be a good compromise since it enables both a good stability and the integration of several devices on the same chip. The objective of this work is the realization and the characterization of DFB laser matrices using glass integrated optics technology. The lasers we realized have a 4,3 mW output power for 220 mW injected pump power. The stability of the emitted intensity is characterized thanks to the measurement of the relative intensity noise (RIN), which was found to be less than -155 dB.Hz-1 after 4 MHz. The lasers's emission linewidth is 8 kHz, which corresponds to a coherence length of 10 km. Moreover the realization of a matrix of 18 lasers covering a frequency range of 1 THz is demonstrated. The spacing between adjascent lasers of this matrix is either 25 or 100 GHz, which proves their interest for optical telecommunications. Finally, the remarquably narrow emission linewidth enables us to think of others applications for these devices, ranging from integrated optical sensors to spectroscopy.
Pour répondre à la demande d'un débit croissant du transport des informations par voie optique, le multiplexage en longueur d'onde (DWDM) prévoit le transport simultané d'information sur plusieurs longueurs d'ondes optiques dans une même fibre optique. Dans ce cadre, la mise au point de sources laser présentant un spectre d'émission étroit et stable, et pouvant intégrer plusieurs longueurs d'onde d'émission est requis. Deux principaux types de sources laser sont déjà en place sur le marché : les laser sur matériau semi-conducteur, ainsi que les lasers à base de fibre optique. Nous proposons la solution alternative de l'optique intégrée sur verre, qui semble un bon compromis, puisqu'elle permet à la fois une bonne stabilité et l'intégration de plusieurs composants sur une même puce. L'objectif de ce travail est alors la réalisation et la caractérisation de matrices de lasers DFB utilisant la technologie de l'optique intégrée sur verre. Les lasers réalisés présentent une puissance de sortie de 4,3 mW pour 220 mW de puissance de pompe injectée. La stabilité de l'intensité émise est caractérisée grâce à la mesure du bruit d'intensité relatif (RIN), dont la valeur est inférieure à –155 dB.Hz-1 après 4 MHz. La largeur de raie d'émission des lasers vaut 8 kHz, ce qui correspond à une longueur de cohérence de 10 km. Nous démontrons par ailleurs la réalisation d'une matrice de 18 lasers dont les fréquences d'émission couvrent une gamme spectrale de près de 1 terahertz. L'espacement entre les fréquences émises par les différents lasers de la matrice est de 25 ou 100 GHz, démontrant l'intérêt de ces matrices pour une utilisation dans le domaine des télécommunications optiques. Finalement, la remarquable finesse de la raie d'émission permet d'envisager d'autres types d'applications, allant des capteurs à la spectroscopie.
Fichier principal
Vignette du fichier
tel-00009794.pdf (4.41 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates et versions

tel-00009794 , version 1 (21-07-2005)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00009794 , version 1

Citer

Lionel Bastard. Matrice de lasers à haute cohérence en optique intégrée sur verre. Autre. Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00009794⟩

Collections

UGA CNRS
251 Consultations
403 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More