Diode Laser A. Objectifs de la séquence: à l'issue de la séquence, il faut être capable de: •Comprendre le principe de fonctionnement de la diode laser Savoir lire et identifier les caractéristiques constructeur Retrouver a partir d’un schéma sous forme d’asservissement la puissance émise par la diode laser.

B. Principe Le milieu amplificateur est constitué d'une jonction PN d'un matériau semi-conducteur. Il se présente sous la forme d'un ruban de quelques dixièmes de micromètre Le pompage est effectué par un courant électrique. La cavité est obtenu par simple clivage du matériau semi-conducteur rendant la face de sortie partiellement réfléchissante. Utilisation: impression, ophtalmologie, communication, lecture de vidéodisque.

Couches 1-3 sert à piéger dans la couche 2 les électrons et les trous Couches 1-3 indice de réfraction plus faible que celui de la couche 2 la lumière est alors confinée dans la couche active. Il y a émission stimulée si la densité de population sur la bande de conduction est supérieure à celle de la bande de valence.En dessous d'un certain seuil la diode laser fonctionne comme une LED Volume de la puce souvent inférieur à 0.0001mm3 d’où une densité de courant élevée (1000A/cm²).

C) CARACTERISTIQUES: 1) VF(IF) ET Фe(IF) La puissance lumineuse du laser varie en fonction de la température et du temps. Il est donc impératif de disposer d'un élément photosensible capable de retranscrire à tout moment l'évolution de cette puissance afin de pouvoir la maintenir constante

2) SPECTRE D'EMISSION : Multimode (4nm) Monomode (1nm) Un spectre étroit donne à la source émettrice une longueur de cohérence élevée

3) ANGLE D'EMISSION multimode monomode  30° 20° // 5-10°

D) Commande d'une diode laser Représentation d'un asservissement Consigne Erreur Puissance de sortie Amplificateur différentiel Boucle de retour

Exemple de montage Le plus souvent, on commande une diode Laser à partir d'une alim négative (pourquoi?) Avant d'utiliser une diode Laser, il faut placer celle-ci sur un radiateur. La détermination de ce radiateur peut se faire selon la méthode suivante:

Faites apparaître sur le schéma la tension de consigne Vc et la tension de retour Vr Vretour Vconsigne La sensibilité de la photodiode est de 0.225A/W Donner la représentation sous forme de Blocs fonctionnels de l'asservissement ? Vous ferez apparaître en particulier la tension de consigne, la tension de retour, la sensibilité de la photodiode S

Connaissant la Valeur R (voir schéma) retrouver alors si l’asservissement est Réalisé (ε=0) la valeur de la puissance émise.