État de l’art des diodes laser de forte luminance

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
I ÉTAT DE L’ART DES DIODES LASER DE FORTE LUMINANCE ET STABILISEES EN LONGUEUR D’ONDE
I.1 Éléments de caractérisation d’une source laser de puissance
I.1.a Champ proche
I.1.b Champ lointain
I.1.c Luminance
I.2 Amélioration de la luminance d’un monoémetteur
I.2.a Performances et limitations d’une diode monomode
I.2.b Performances et limitations d’une diode multimode
I.2.c Solutions monoémetteurs d’amélioration de la luminance
I.2.c.i Elargissement du mode laser dans la direction verticale
I.2.c.ii Elargissement du mode laser dans la direction horizontale
I.2.c.iii Synthèse des performances des solutions mono-émetteurs présentées
I.2.d Utilisation d’une cavité externe
I.2.d.i Filtrage spectral avec un réseau de diffraction
I.2.d.ii Utilisation d’un réseau de Bragg
I.3 Amélioration de la luminance d’une barrette de diodes laser
I.3.a Problématique de la luminance d’une barrette de diodes laser
I.3.b Techniques de couplage incohérent
I.3.b.i Mise en forme du faisceau
I.3.b.ii Combinaison spectrale
I.3.c Techniques de couplage cohérent
I.3.c.i Pourquoi vouloir une émission cohérente ?
I.3.c.ii Choix des critères de caractérisation du faisceau
I.3.c.iii Solutions monolithiques
I.3.c.iv Solutions mettant en œuvre une cavité externe
I.3.c.v Techniques de mise en phase active
I.3.d Synthèse sur l’amélioration de la luminance d’une barrette de diodes laser
I.4 Présentation des solutions étudiées pendant cette thèse
II ETUDE THEORIQUE DE LA MISE EN PHASE D’UNE BARRETTE DE DIODES LASER DANS UNE CAVITE EXTERNE
II.1 Modélisation d’un réseau de Bragg volumique
II.1.a Description d’un réseau de Bragg volumique
II.1.b Propriétés de diffraction d’un réseau de Bragg volumique
II.1.b.i Réseau de Bragg en réflexion (ϕ = 0)
II.1.b.ii Réseau de Bragg en transmission (ϕ = π/2)
II.1.b.iii Diffraction d’un réseau de Bragg pour un faisceau incident non collimaté
II.2 Modélisation d’une barrette de diodes monomodes dans une cavité externe
II.2.a Modes d’une barrette de diodes laser couplées
II.2.b Description du modèle
II.2.b.i Hypothèses de départ
II.2.b.ii Détermination des modes
II.2.c Cas d’une cavité Talbot
II.2.c.i Détermination de l’opérateur cavité externe
II.2.c.ii Détermination des modes de la cavité
II.2.c.iii Mise en évidence de l’effet Talbot
II.2.c.iv Discrimination modale
II.2.c.v Evaluation de la sensibilité aux réglages
II.2.c.vi Prise en compte du réseau de Bragg
II.2.d Cas du filtrage angulaire intra-cavité
II.2.d.i Détermination de l’opérateur cavité externe
II.2.d.ii Sélection des modes de la cavité
II.2.d.i Discrimination modale
II.2.d.ii Prise en compte du réseau de Bragg
II.2.e Comparaison cavité Talbot – filtrage angulaire intra-cavité
II.3 Prise en compte de l’amplification dans la barrette de diodes laser pour une cavité Talbot
II.3.a Description du modèle
II.3.a.i Module UNott
II.3.a.ii Module cavité externe
II.3.b Caractérisation des modes de la cavité
II.4 Conclusion
CONCLUSION GENERALE