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We demonstrate a tunable all-optical gating phenomenon in a single-section quantum dot laser. The free-running operation of the device is emission from the excited state. Optical injection into the ground state of the material can induce a switch to emission from the ground state with complete suppression of the excited state. If the master laser is detuned from the ground-state emitting frequency, a periodic train of ground-state dropouts can be obtained. These dropouts act as gates for excited-state pulsations: during the dropout, the gate is opened and gain is made available for the excited state, and the gate is closed again when the dropout ends. Numerical simulations using a rate equation model are in excellent agreement with experimental results., SCOPUS: ar.j, info:eu-repo/semantics/published

Quantum dot lasers can lase from the ground state only, simultaneously from both the ground and first excited states and from the excited state only. We examine the influence of optical injection at frequencies close to the ground state when the free-running operation of the device is excited state lasing only. We demonstrate the existence of an injection-induced bistability between ground state dominated emission and excited state dominated emission and the consequent hysteresis loop in the lasing output. Experimental and numerical investigations are in excellent agreement. Inhomogeneous broadening is found to be the underlying physical mechanism driving the phenomenon., SCOPUS: ar.j, info:eu-repo/semantics/published

This work is devoted to the study of intensity noise and optical injection in quantum dot and quantum dash laser. The study of the relative intensity noise (RIN) gives important information about the behaviour of a laser and its intrinsic properties such as relaxation frequency and damping rate. Our theoretical study of intensity noise shows the main role of the so-called waiting layer in the noise properties, bringing complexity in the RIN formulation for a quantum dot laser. The effect of the confinement factor and differential gain was analyzed for quantum dashed lasers through the variation of the stack number. A quantum dash laser with 9 stacked layers had lower noise than a laser with 3 stacked layers. The second part reports the study of optical injection in quantum dash and quantum dot lasers. We show the presence of multiexcitability in such structure.; Nous présentons, dans ce manuscrit, une étude du bruit d'intensité et de l'influence de l'injection optique pour des lasers à îlots quantiques et à bâtonnets quantiques. Ces structures font l'objet de nombreuses attentes mais peu d'études ont été jusqu'à présent réalisées. Nous détaillons les techniques de mesures de bruit et développons une analyse de l'interaction entre les modes d'un laser multifréquences à partir de mesures de bruit. Une modélisation du bruit d'intensité dans les structures à îlots quantiques montre un fonctionnement plus complexe de ces structures en comparaison aux structures massives. Il indique le rôle majeur de la couche dite de mouillage, en accord avec l'étude expérimentale. Les meilleures caractéristiques dynamiques liées à une fréquence de relaxation et un taux d'amortissement plus forts s'accompagne d'un bruit plus faible dans un laser à bâtonnets quantiques comparativement à un laser massif de structure comparable. Un nombre plus réduit de plans de bâtonnets quantiques conduit à de moins bonnes caractéristiques dynamiques alors que cette diminution est connue pour diminuer le seuil laser. L'étude de l'injection optique dans ces structures montre un comportement très proche de celui des lasers monomodes. Peu de régimes sont rencontrés en comparaison à l'injection dans un laser multi-mode massif. Par ailleurs nous montrons l'observation du régime de multi-excitabilité dans ces structures.

This work is devoted to the study of intensity noise and optical injection in quantum dot and quantum dash laser. The study of the relative intensity noise (RIN) gives important information about the behaviour of a laser and its intrinsic properties such as relaxation frequency and damping rate. Our theoretical study of intensity noise shows the main role of the so-called waiting layer in the noise properties, bringing complexity in the RIN formulation for a quantum dot laser. The effect of the confinement factor and differential gain was analyzed for quantum dashed lasers through the variation of the stack number. A quantum dash laser with 9 stacked layers had lower noise than a laser with 3 stacked layers. The second part reports the study of optical injection in quantum dash and quantum dot lasers. We show the presence of multiexcitability in such structure., Nous présentons, dans ce manuscrit, une étude du bruit d'intensité et de l'influence de l'injection optique pour des lasers à îlots quantiques et à bâtonnets quantiques. Ces structures font l'objet de nombreuses attentes mais peu d'études ont été jusqu'à présent réalisées. Nous détaillons les techniques de mesures de bruit et développons une analyse de l'interaction entre les modes d'un laser multifréquences à partir de mesures de bruit. Une modélisation du bruit d'intensité dans les structures à îlots quantiques montre un fonctionnement plus complexe de ces structures en comparaison aux structures massives. Il indique le rôle majeur de la couche dite de mouillage, en accord avec l'étude expérimentale. Les meilleures caractéristiques dynamiques liées à une fréquence de relaxation et un taux d'amortissement plus forts s'accompagne d'un bruit plus faible dans un laser à bâtonnets quantiques comparativement à un laser massif de structure comparable. Un nombre plus réduit de plans de bâtonnets quantiques conduit à de moins bonnes caractéristiques dynamiques alors que cette diminution est connue pour diminuer le seuil laser. L'étude de l'injection optique dans ces structures montre un comportement très proche de celui des lasers monomodes. Peu de régimes sont rencontrés en comparaison à l'injection dans un laser multi-mode massif. Par ailleurs nous montrons l'observation du régime de multi-excitabilité dans ces structures.

Nous presentons ici la realisation d'un laser a faible courant de seuil avec des boites quantiques (QDs) organisees et couplees InAs/InP sur subsstrat (311)B pour une emission a 1.55 μm. En effet, pour des hautes densites de QDs, une organisation periodique apparait dans le plan. Cette organisation renforce le couplage lateral inter-boites. Des experiences de magneto-photoluminescence permettent de mettre en evidence ces effets de couplage. Ce couplage ameliore l'injection des porteurs. Une emission laser avec des faibles courants de seuil est obtenue avec de telles boites.