Résumé de la thèse

Ce mémoire présente l’étude de diodes lasers à base de semi-conducteurs permettant d’adresser les applications, tant scientifiques qu’industrielles, d’horloges et d’interféromètres atomiques. Ces applications requièrent des caractéristiques particulières des diodes lasers : forte puissance (> 150 mW), émission monomode spatial (M² < 1,5) et spectral (SMSR > 30 dB), faible largeur de raie (< 1 MHz).

Partant du besoin, le mémoire s’articule sur une étude théorique de la conception de structures lasers à 852 nm (pompage du césium) et 780 nm (pompage du rubidium). Le type de structure optimale à réaliser, notamment pour des applications spatiales, est le laser à contre réaction répartie (Distributed FeedBack – DFB) sans aluminium dans la zone active, pour une meilleure fiabilité.

Les principaux résultats expérimentaux obtenus sur les composants réalisés sont présentés et permettent d’illustrer la démarche expérimentale de réalisation et d’optimisation de composants : lasers larges, Ridge Fabry-Perot et DFB.

Le critère de faible largeur de raie est un point crucial du travail de thèse : étude théorique, différentes méthodes de mesure, résultats expérimentaux, étude des facteurs limitant. Enfin, l’adéquation du composant avec les besoins est illustrée par une description de la « mise en application » des composants : mise en cavité étendue d’un Ridge Fabry-Perot, expérience d’interaction laser-matière (absorption saturée).