3.2.2 Diode LASER
3.2.2.1 Caractéristiques d'une diode Laser
Le mot LASER vient de l'acronyme anglais « Light
Amplification by Stimulated Emission of Radiation » ce qui peut être
traduit en français comme amplification de la lumière par
émission stimulée de radiation.
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Ce dispositif d'émission de lumière se symbolise
comme suit :
Figure 3.04 : Symbole d'une diode
laser
C'est un dispositif qui amplifie la lumière et la
rassemble en un étroit faisceau. Ce dernier est cohérent, tous
les rayons ont la même longueur d'onde et se propagent en phase dans la
même direction. Le laser émet donc de la lumière à
très haute intensité.
Une diode laser est un composant optoélectronique
à base de matériaux semi-conducteurs destiné à
produire un faisceau laser à l'aide des matériaux
semi-conducteurs comme par exemple AlGaAs à la longueur d'onde 1300 nm
et InGaAsP à 1550 nm.
Une diode laser est caractérisée par son courant
de seuil, en dessous duquel, il effectue une émission spontanée,
c'est-à-dire qu'il se comporte comme une simple diode
électroluminescente. L'avantage de l'utilisation des diodes lasers est
qu'on peut avoir de puissance relativement élevée par rapport
à une DEL. De plus, un rayon laser a une largeur spectrale faible moins
de 5nm et une directivité parfaite. [20]
Son aspect très fin le rend très compatible
avec l'ouverture numérique d'une fibre monomode. Les diodes lasers sont
donc utilisées comme sources dans les liaisons longues distances.
3.2.2.2 Principe d'émission
Le concept d'émission consiste à exciter un
milieu actif qui est un réservoir d'électron, par un apport
d'énergie ; ceci dans le but d'élever le niveau d'énergie
de ces électrons à un niveau supérieur. Cette excitation
du milieu actif est appelée « pompage ». Le pompage se fait
à l'aide d'un courant électrique.
Le mouvement aléatoire de ces électrons dans le
niveau d'énergie plus faible s'accompagne de l'émission de
particule lumineuse appelée Photon. Lorsque ces photons rencontrent
d'autres atomes excités, des particules identiques (photons) se forment
et se propagent à la même longueur d'onde.
La lumière est produite au niveau de la jonction par
la recombinaison des trous et des électrons. Elle est amplifiée
lorsqu'il y a beaucoup de photons qui se déplacent dans le
dispositif.
Le résonateur est une cavité optique dans laquelle
l'onde lumineuse se réfléchit et s'amplifie.
Les diodes laser sont des semi-conducteurs dans lesquels on a
recréé un milieu amplificateur avec sa cavité
résonnante et dont l'inversion de la population est
réalisée par un courant.
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Tant que l'on reste en dessous d'une valeur seuil de ce
courant, la diode laser se comporte comme une diode électroluminescente
classique ; dès que le seuil est atteint, l'inversion de population est
réalisée et l'effet laser est déclenché. [2]
[23]
Figure 3.05 : Puissance émise par une diode
laser
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