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Colloque
La méthode dite "des seconds moments" fournit un cadre conceptuel à la fois simple et élégant pour décrire l'évolution des propriétés spatiales des faisceaux laser durant leur propagation dans divers milieux et composants optiques. Un certain facteur de qualité M2 a même été proposé pour classer les faisceaux laser selon leur aptitude à être focalisé sur une surface de dimensions aussi faibles que possible. Ce facteur de qualité jouit d'une popularité remarquable et concomitante avec la mise en marché de nombreux appareils destinés à sa mesure expérimentale. Dans cette présentation, nous ferons d'abord une brève revue des principaux thèmes de …
Colloque
L’utilisation efficace d’un faisceau laser exige fréquemment la mesure de la largeur de sa section transverse dans divers plans le long de sa trajectoire. Diverses méthodes s’offrent à nous pour effectuer cette mesure, ces méthodes étant généralement standardisées afin que les mesures donnent le même résultat pour un faisceau laser idéal ayant un profil transverse d’intensité de forme gaussienne et un front d’onde parabolique. Parmi ces méthodes, celle faisant appel à la mesure de la variance de la distribution d’intensité du faisceau (méthode dite "des seconds moments") soulève un intérêt considérable, mais reste très controversée. Le principal attrait de cette …
Colloque
L’utilisation efficace d’un faisceau laser exige fréquemment la mesure de la largeur de sa section transverse dans divers plans le long de sa trajectoire. Diverses méthodes s’offrent à nous pour effectuer cette mesure, ces méthodes étant généralement standardisées afin que les mesures donnent le même résultat pour un faisceau laser idéal ayant un profil transverse d’intensité de forme gaussienne et un front d’onde parabolique. Parmi ces méthodes, celle faisant appel à la mesure de la variance de la distribution d’intensité du faisceau (méthode dite "des seconds moments") soulève un intérêt considérable, mais reste très controversée. Le principal attrait de cette …
Colloque
Il est bien connu que l'utilisation d'une cavité externe s'avère une solution efficace pour syntoniser la fréquence d'émission des lasers à semi-conducteurs. Nous montrons qu'une cavité externe permet aussi de contrôler les modes latéraux émis par des diodes laser de puissance telles les lasers de type "Broad-Area" (BA). Le but essentiel est de grossir la taille du mode fondamental à l'aide de lentilles et d'utiliser la fenêtre d'émission du laser comme filtre spatial. La fenêtre d'émission du laser BA filtre les modes latéraux de plus grande divergence. Les résultats expérimentaux obtenus montrent un très bon accord avec ceux calculés.
Colloque
Grâce à leur réseau axial d’indice de réfraction, les lasers à semi-conducteurs de type DFB (pour Distributed-Feedback) sont des sources optiques compactes de premier choix pour les applications qui exigent un faisceau optique monomode. La puissance contenue dans le faisceau intra-cavité présente cependant l’inconvénient de varier fortement le long de l’axe optique du laser. À mesure que le courant injecté dans le laser augmente, cette distribution non uniforme de la puissance optique conduit à des variations axiales de l’indice de réfraction du milieu de gain du laser, ces dernières étant responsables d’une dégradation graduelle de certaines caractéristiques d’émission. Le laser …
Colloque
Le laser à semi-conducteurs à rétroaction distribuée est une source lumineuse de premier choix pour les systèmes de communication par fibres optiques. Comparés aux structures plus classiques de lasers à semi-conducteurs (cavité Fabry-Perot), les lasers à rétroaction distribuée offrent l'avantage d'émettre un faisceau monomode et ce, même lorsque le courant injecté dans le laser est modulé à très haute fréquence. Différentes configurations de lasers à rétroaction distribuée ont été étudiées afin de maximiser le taux de suppression des modes secondaires et minimiser la dérive de la longueur d'onde du faisceau lorsque le courant d'injection augmente. Ces deux caractéristiques dépendent fortement …
Colloque
La mesure de la largeur spectrale du faisceau émis par un laser monomode conduit parfois à des résultats en désaccord avec la théorie de Schawlow et Townes. L'une des causes de ces désaccords provient d'une intensification du couplage des photons générés par émission spontanée avec le faisceau laser. Le facteur d'excès d'émission spontanée global K permet de quantifier ce couplage. Ce facteur dépend de la structure du laser et de la distribution spatiale de son milieu de gain. Les expressions de ce facteur présentes dans la littérature sont validées lorsque les propriétés axiales du faisceau intracaïvité sont indépendantes de ses …
Colloque
Des travaux expérimentaux effectués récemment ont montré que l'utilisation d'une face courbée pour une diode laser permettrait de réduire de façon remarquable la divergence latérale du faisceau émis. Nous avons effectué des calculs numériques sur des dispositifs similaires et les résultats montrent que si les pertes totales subies par le faisceau intra-cavité sont très sensibles à la valeur du rayon de courbure de la face. L'autre face du laser est plane et les deux faces ont la même réflectivité. Pour certaines valeurs du rayon de courbure de la face, les pertes de propagation augmentent lorsque le niveau de pompage est …
Colloque
Dans les résonateurs lasers, le facteur d'excès d'émission spontanée K représente une mesure relative du bruit de phase et, par conséquent, de l'élargissement spectral des modes longitudinaux. Pour un mode donné, le facteur K est lié à la largeur du spectre des fréquences spatiales du mode. Ce facteur K est normalisé à 1/unité pour les diodes lasers à guidage par l'indice de réfraction dans lesquelles le champ optique présente un front d'onde plan en tout point de la cavité. Cependant, les diodes lasers à guidage par le gain optique peuvent présenter un bruit de phase jusqu'à 100 fois plus élevé. …
Colloque
Les travaux expérimentaux et théoriques sur les réseaux monolithiques de diodes lasers ont montré que les caractéristiques d'émission de ceux-ci étaient extrêmement sensibles aux variations des paramètres physiques et géométriques décrivant leur structure. Les distributions d'intensité en champ lointain obtenues avec ces réseaux sont le résultat d'une superposition cohérente des champs optiques générés par chaque émetteur du réseau. Cette superposition est fortement affectée par le couplage (en phase ou hors phase) des champs optiques entre chaque émetteur. Le degré de couplage requis pour une structure bien définie est très difficile à prévoir. Nos travaux en ce domaine s'orientent vers la …
