Approche méthodologique de l'impact de l'environnement radiatif spatial sur les propriétés intrinsèques d'une diode laser

Mathieu Boutillier (1)

1 LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes

The radiation matter interaction is well known and documented. However, studies concerning the impact of a radiative environment on laser diodes are rare, and usually consider the device as a black box, and only their extrinsic properties are studied. We propose to study laser diodes using a novel methodology, based on the analysis of both the optical, the electrical, and the dynamic properties of the laser diode. We show that this methodology enables to deduce the intrinsic parameters of the studied devices. This methodology is afterwards applied to the study of the space environment impact on laser diodes emitting at 852 nm, which could be potentially used for atom cooling in embedded caesium atomic clocks. Such systems could be embedded within Pharao and Galileo spatial programs. Therefore assessing their hardness to the radiative space environment is crucial. To further generalise this methodology, we apply it to advanced laser diodes based on tensile strained GaInNAs/InP and on InAs quantum dash laser diodes, both emitting at 1.55 µm.

L'interaction rayonnement matière est bien connue et documentée. A contrario, les études portant sur l'influence d'un environnement radiatif sur les diodes laser sont rares, et considèrent souvent le composant comme une boîte noire dont seules les propriétés extrinsèques sont étudiées. Nous proposons une méthodologie originale d'étude des diodes laser, basée sur l'analyse des propriétés optiques, électriques, dynamiques des composants. Nous montrons que ce type d'étude permet de remonter aux grandeurs physiques intrinsèques des composants étudiés. Cette méthodologie est ensuite appliquée à l'étude de l'impact d'un environnement radiatif spatial sur des diodes laser émettant à 852 nm destinées à être utilisées pour le refroidissement d'atome de césium dans des dispositifs embarqués. Pour généraliser la méthode utilisée, nous avons étendu nos essais à des diodes laser avancées à base d'alliages de GaInNAs sur InP en tension et de diodes laser à ilots quantiques InAs sur InP.

Mots clés: Spatial environment; Diodes laser; Irradiation; Environnement spatial

Domaines: Micro et nanotechnologies/Microélectronique

Mathieu Boutillier. Approche méthodologique de l'impact de l'environnement radiatif spatial sur les propriétés intrinsèques d'une diode laser. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00256823⟩