Comportement dynamique des lasers semiconducteurs en régime de modulation directe

E. Hemery , J.-M. Lourtioz

Une étude détaillée des comportements dynamiques des lasers à semiconducteurs modulés en courant est présentée. La non-linéarité du gain est prise en compte dans les équations laser. Une méthode de résolution numérique performante permet de donner les résultats sous forme de diagrammes de bifurcation dans l'espace 3d des paramètres de modulation. Il est montré que la possibilité de comportements instables est directement liée au facteur d'amortissement du laser. En ce qui concerne les lasers InGaAsP dont l'amortissement est généralement élevé, il est essentiellement prédit un comportement périodique simple. Des oscillations de relaxation peuvent néanmoins se manifester à basse fréquence de modulation. En ce qui concerne les lasers AsGa à plus faible amortissement, des doublements de période sont possibles, soit à basse ou à haute fréquence de modulation. En revanche, un comportement chaotique semble exclu pour des valeurs réalistes de paramètres-laser.

Mots clés: laser theory; optical modulation; semiconductor junction lasers; gain nonlinearity; instabilities; dynamic response; directly modulated semiconductor lasers; numerical simulation; bifurcation diagrams; laser damping coefficient; oscillation relaxations; period doubling; InGaAsP lasers; GaAs lasers

Domaines: Articles anciens

E. Hemery, J.-M. Lourtioz. Comportement dynamique des lasers semiconducteurs en régime de modulation directe. Revue de Physique Appliquée, 1987, 22 (11), pp.1571-1580. ⟨10.1051/rphysap:0198700220110157100⟩. ⟨jpa-00245709⟩