Étude et simulation d’une diode laser à cavité verticale mono-longueur d’onde émettant à 1,55 μm
Des informations générales:
Le niveau |
Master |
Titre |
Étude et simulation d’une diode laser à cavité verticale mono-longueur d’onde émettant à 1,55 μm |
SPECIALITE |
Systèmes des Télécommunications |
Page de garde:
Sommaire:
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I: LASER A SEMI-CONDUCTEURS : PRINCIPE & THEORIE
1.1 Introduction
1.2 Principe de fonctionnement
1.2.1 Effet laser
1.2.2 Différents milieux laser
1.2.2.1 Lasers à gaz
1.2.2.2 Lasers à liquide
1.2.2.3 Lasers à solide
1.2.3 Sources lasers à matériaux semi-conducteurs
1.2.4 Avantages des lasers à semi-conducteurs
1.3 Diversification des lasers à semi-conducteur
1.3.1 Diodes lasers à émission par tranche
1.3.1.1 diode laser Fabry-Pérot (FP)
1.3.1.2 Réflecteur de Bragg Distribué (DBR)
1.3.1.3 Rétroaction distribuée DFB
1.3.2 Diodes lasers à émission par la surface
1.4. Différents types des lasers à semi-conducteur
1.4.1 Laser à homo-jonction
1.4.2 Laser à double hétéro-structure
1.5 Laser à puits quantique
1.6 Conclusion
Bibliographie du chapitre I
CHAPITRE II: GENERALITES SUR LES LASERS A CAVITE VERTICALE EMETTANT PAR LA SURFACE
II.1 Introduction
11.2 Bref historique
11.3 Amplification laser à semi-conducteur
II.3.1 L’absorption
II.3.2 L’émission spontanée
II.3.3 L’émission stimulée
II.4 Laser à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL)
II.4.1 Structure des VCSEL
II.4.2 Principe de fonctionnement
II.4.3 Condition d’oscillation d’un VCSEL
III.5 Conclusion
Bibliographie du chapitre III
Chapitre IV: Analyse électro-thermo-optique de la diode VCSEL
IV.1 Introduction
IV.2 Description du simulateur SILVACO
IV.2.1 Outils interactifs
IV.2.1.1 Deck Build
IV.2.1.2 TonyPlot
IV.2.2 Outils de simulation
IV.2.2.1 ATHENA
IV.2.2.2 ATLAS
IV.2.2.3 DevEdit
IV.3 Topologie de la diode VCSEL
IV.3.1 Structure physique de VCSEL
IV.3.2 Diagramme des bandes d’énergie
IV.3.3 Le maillage
IV.4 Résultats et discussions du modèle iso-thermique
IV.4.1 Caractéristique courant-tension (I-V)
IV.4.2 Caractéristiques puissance-tension (P-V) et puissance-courant (P-I)
IV.4.3 Puissance émie par miroir en fonction de tension et de courant
IV.4.4 Cartographie de l’intensité lumineuse
IV.4.5 Cartographie du champ électrique
IV.4.6 Cartographie de la densité du courant totale
IV.4.7 Intensité lumineuse et l’évolution du gain optique local
IV.5 Résultats et discussion du modèle thermique
IV.5.1 Caractéristique courant-tension (I-V) et puissance-tension (P-V)
IV.5.2 Caractéristique puissance-courant
IV.5.3 Température globale du dispositif
IV.5.4 Caractéristique puissance-température du dispositif
IV.5.5 Cartographie de l’intensité lumineuse
IV.5.6 Température du réseau
IV.5.7 Cartographie du Champ électrique
IV.5.8 Cartographie de la densité du courant totale
IV.6 Conclusion
Bibliographie du chapitre IV
CONCLUSION GENERALE
CHAPITRE I: LASER A SEMI-CONDUCTEURS : PRINCIPE & THEORIE
1.1 Introduction
1.2 Principe de fonctionnement
1.2.1 Effet laser
1.2.2 Différents milieux laser
1.2.2.1 Lasers à gaz
1.2.2.2 Lasers à liquide
1.2.2.3 Lasers à solide
1.2.3 Sources lasers à matériaux semi-conducteurs
1.2.4 Avantages des lasers à semi-conducteurs
1.3 Diversification des lasers à semi-conducteur
1.3.1 Diodes lasers à émission par tranche
1.3.1.1 diode laser Fabry-Pérot (FP)
1.3.1.2 Réflecteur de Bragg Distribué (DBR)
1.3.1.3 Rétroaction distribuée DFB
1.3.2 Diodes lasers à émission par la surface
1.4. Différents types des lasers à semi-conducteur
1.4.1 Laser à homo-jonction
1.4.2 Laser à double hétéro-structure
1.5 Laser à puits quantique
1.6 Conclusion
Bibliographie du chapitre I
CHAPITRE II: GENERALITES SUR LES LASERS A CAVITE VERTICALE EMETTANT PAR LA SURFACE
II.1 Introduction
11.2 Bref historique
11.3 Amplification laser à semi-conducteur
II.3.1 L’absorption
II.3.2 L’émission spontanée
II.3.3 L’émission stimulée
II.4 Laser à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL)
II.4.1 Structure des VCSEL
II.4.2 Principe de fonctionnement
II.4.3 Condition d’oscillation d’un VCSEL
III.5 Conclusion
Bibliographie du chapitre III
Chapitre IV: Analyse électro-thermo-optique de la diode VCSEL
IV.1 Introduction
IV.2 Description du simulateur SILVACO
IV.2.1 Outils interactifs
IV.2.1.1 Deck Build
IV.2.1.2 TonyPlot
IV.2.2 Outils de simulation
IV.2.2.1 ATHENA
IV.2.2.2 ATLAS
IV.2.2.3 DevEdit
IV.3 Topologie de la diode VCSEL
IV.3.1 Structure physique de VCSEL
IV.3.2 Diagramme des bandes d’énergie
IV.3.3 Le maillage
IV.4 Résultats et discussions du modèle iso-thermique
IV.4.1 Caractéristique courant-tension (I-V)
IV.4.2 Caractéristiques puissance-tension (P-V) et puissance-courant (P-I)
IV.4.3 Puissance émie par miroir en fonction de tension et de courant
IV.4.4 Cartographie de l’intensité lumineuse
IV.4.5 Cartographie du champ électrique
IV.4.6 Cartographie de la densité du courant totale
IV.4.7 Intensité lumineuse et l’évolution du gain optique local
IV.5 Résultats et discussion du modèle thermique
IV.5.1 Caractéristique courant-tension (I-V) et puissance-tension (P-V)
IV.5.2 Caractéristique puissance-courant
IV.5.3 Température globale du dispositif
IV.5.4 Caractéristique puissance-température du dispositif
IV.5.5 Cartographie de l’intensité lumineuse
IV.5.6 Température du réseau
IV.5.7 Cartographie du Champ électrique
IV.5.8 Cartographie de la densité du courant totale
IV.6 Conclusion
Bibliographie du chapitre IV
CONCLUSION GENERALE
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