LASER DE POMPE Á CAVITÉ ÉVASÉE POUR AMPLIFICATION RAMAN Guermache(1,2), V. Voiriot(1), D. Locatelli(1), B. Ligat(1), F. Legrand(1), et J. Jacquet(3) (1) : AVANEX France SA, Rte de Villejust 91625 NOZAY (2) : Télécom Paris, rue Barrault 75634 Paris (3) : OPTO+, Rte de NOZAY 91460 Marcoussis

Laser de pompe à cavité évasée pour amplification Raman Introduction Amplification Raman dans les fibres optiques pompe=1450nm amplifie le signal à signal=1550nm Le signal est amplifié tout au long de la ligne de transmission Processus non-linéaire Nécessité de forte puissance de pompe (400-500mW) couplée dans la fibre Réalisation technologique développée au sein d’Avanex Système InGaAsP/InP pompe=1480nm Structure p-n/BH Jonction bloquante Couche active A. Guermache

Laser de pompe à cavité évasée pour amplification Raman Introduction Objectifs Augmenter la puissance des pompes 1480nm Garder le caractère monomode transverse Bon taux de couplage dans fibre monomode (80%) Réduire la consommation électrique en module Comment ? Un problème spécifique aux pompes traitées Rmin/Rmax "Longitudinal Spatial Hole Burning " (LSHB) Dissymétrie de N Densité de porteurs Saturation de P A. Guermache

Laser de pompe à cavité évasée pour amplification Raman Le Spatial Hole Burning: cas Clivé/Clivé Calcul de la densité de photons S(z) et de porteurs N(z) dans la cavité laser Résolution des équations couplées de conservations [S,N] Propagation dans la cavité par la méthode des matrices de transfert Au seuil : S et N sont constants Au-dessus du seuil (700mA) : légère dissymétrie (Ncentre/Nfacette)=1.03 LSHB négligeable A. Guermache

Monomodalité Transverse Laser de pompe à cavité évasée pour amplification Raman Le Spatial Hole Burning: cas Rmax/Rmin I=1.1Ith : dissymétrie de S, mais N peu dissymétrique Au-dessus du seuil (25Ith) : Forte dissymétrie (Nmax/Nmin)=1.25 LSHB important Solution proposée Rmax Rmin Difficulté : Monomodalité Transverse A. Guermache

Laser de pompe à cavité évasée pour amplification Raman Les Structures Evasées Hypothèse de départ : densité de photons constante dans la cavité Optimisation I=1.1Ith Optimisation I=25Ith A. Guermache

Laser de pompe à cavité évasée pour amplification Raman Résultats expérimentaux Gain en puissance de 30% (Pmax_évasé=500mW vs. Pmax_droit=390mW) Réduction de 30% de la résistance série (Rs_évasé=0.7 vs. Rs_droit=1.1) Réduction de la tension de commande A. Guermache

Mesure en courant Impulsionnel (300ns@10kHz) Laser de pompe à cavité évasée pour amplification Raman Gain en puissance dû à la température ? Mesure en courant Impulsionnel (300ns@10kHz) Courant Impulsionnel pas d’échauffement Gain en puissance de 25% pour I=2.5A pas d’effet de Température Plutôt une diminution du LSHB ? A. Guermache

Laser droit Rmax=95% Rmin=1% Laser de pompe à cavité évasée pour amplification Raman Emission Spontanée La mesure d’émission spontanée Laser droit Rmax=95% Rmin=1% Pspont  N2(z) Dispositif expérimental A. Guermache

dû à la Réduction du LSHB Laser de pompe à cavité évasée pour amplification Raman Emission Spontanée Quantifier platitude de N, Variance (F) Valeurs pour P=Pmax Gain en puissance : dû à la Réduction du LSHB A. Guermache

Gain Structure Evasée/ Structure droite Laser de pompe à cavité évasée pour amplification Raman Conclusion Gain Structure Evasée/ Structure droite Gain en puissance de 30% Confirmation expérimentale du rôle du LSHB Réduction de 30% de la résistance série réduction des effets thermiques Réduction de la tension de commande consommation électrique réduite Conservation de la monomodalité transverse A. Guermache