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22 results on '"Folliot, Hervé"'

2. Through investigation of mode-coupling in VECSELs: towards robust dual-frequency operation of a single-axis laser

Author

Alouini, Mehdi, Brevalle, Gaëlle, Pes, Salvatore, Paranthoen, Cyril, Perrin, Mathieu, Levallois, Christophe, Hamel, Cyril, Folliot, Hervé, Vallet, Arthur, Chusseau, Laurent, Mereuta, Alexandru, Caliman, Andrei, Kapon, Elyahou, Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (Institut FOTON), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d’Electronique et des Systèmes (IES), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics]
Abstract

International audience; The coupling constant C, as defined by Lamb, is an important physical parameter in multimode lasers as it governs the dynamics of coupled modes. In dual-mode lasers, C rules the stability condition as well as the robustness of dual-mode operation. As far as semiconductor disks are considered, a slight spatial separation between the two modes is usually introduced in order to reduce C leading to stringent shaping of the pump. Single axis laser is thus highly desired provided that the coupling constant is reduced or at least its spectral dependence is mastered. In this framework, the use of QD active media is expected to be a way forward as recently predicted theoretically. More recently, we performed the first direct measurement of C and its wavelength dependence in InGaAlAs-QW active medium by embedding the experiment within the laser oscillator itself. Thus, the wavelengths of the two modes can be tuned independently while simultaneous oscillation and perfect spatial overlap of the two modes are maintained. C is found to be significantly high, i.e., C = 0.84±0.02. More importantly, while the cross-to-self-saturation coefficients evolve with respect to wavelength, C is proven to remain constant for mode-frequency-differences ranging from 45 GHz up to 1.35 THz. This major result proves that the coupling constant, originally introduced by Lamb for gas lasers, is still a relevant physical parameter in semiconductor lasers. The reduction of C using lower dimensionality gain structures such as Quantum-Dash and Quantum-Dot active media is under investigation experimentally.

Published
2020

3. Direct measurement of the spectral dependence of Lamb coupling constant in a dual frequency quantum well-based VECSEL

Author

Brévalle, Gaëlle, Pes, Salvatore, Paranthoen, Cyril, Perrin, Mathieu, Levallois, Christophe, Hamel, Cyril, Mereuta, Alexandru, Caliman, Andrei, Kapon, Eli, Vallet, Arthur, Chusseau, Laurent, Folliot, Hervé, Alouini, Mehdi, Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (Institut FOTON), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Institut d’Electronique et des Systèmes (IES), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Radiations et composants (RADIAC), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Agence Nationale de la Recherche (ANR) ANR-SNSF IDYLIC project, grant ANR-15-CE24-0034-01, Swiss National Science Foundation (SNSF), ANR-15-CE24-0034,IDYLIC,Etudes des boites quantiques au sein de lasers à émission verticale et en cavité externe sous injection électrique pour la réalisation d'émetteurs bi-fréquence cohérent et compact(2015), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)

Subjects
noise, [SPI]Engineering Sciences [physics], semiconductor-laser, Physics::Optics, gain, nm
Abstract

Spectral dependence of Lamb coupling constant C is experimentally investigated in an InGaAlAs Quantum Wells active medium. An Optically-Pumped Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Laser is designed to sustain the oscillation of two orthogonally polarized modes sharing the same active region while separated in the rest of the cavity. This laser design enables to tune independently the two wavelengths and, at the same time, to apply differential losses in order to extract without any extrapolation the actual coupling constant. C is found to be almost constant and equal to 0.84 +/- 0.02 for frequency differences between the two eigenmodes ranging from 45 GHz up to 1.35 THz. (C) 2019 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement

Published
2019
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4. Structural & Spectroscopic Study of InAs/InP Quantum Dots for Dual-Frequency Laser Engineering

Author

Brévalle, Gaëlle, Perrin, Mathieu, Paranthoen, Cyril, Levallois, Christophe, Léger, Yoan, Folliot, Hervé, Alouini, Mehdi, Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (Institut FOTON), École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES), ANR-15-CE24-0034,IDYLIC,Etudes des boites quantiques au sein de lasers à émission verticale et en cavité externe sous injection électrique pour la réalisation d'émetteurs bi-fréquence cohérent et compact(2015), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic
Abstract

National audience; Nous développons un nouveau type de dispositif photonique consistant en une source laser bi-fréquence unique, combinant à la fois haute finesse spectrale, faible bruit et haute puissance, en vue de bénéficier de fréquence de battement dans le régime THz. L’originalité réside dans l’utilisation conjointe d’une architecture de type VECSEL (Vertical External Cavity Surface Emitting Laser) et d’une zone active à boites quantiques InAs/InP, présentant un gain avec un fort caractère inhomogène. Dans ce cadre, il est nécessaire de jouer sur la densité et la largeur homogène des boites quantiques. Nous montrons ici via des caractérisations spectroscopiques (photoluminescence et saturation du gain) et structurales comment ces paramètres peuvent être contrôlés.

Published
2018

5. Guided Photoluminescence from Integrated Carbon-Nanotube-Based Optical Waveguides

Author

Bodiou, Loïc, Gu, Qingyuan, Guezo, Maud, Delcourt, Enguerran, Batté, Thomas, Lemaitre, Jonathan, Lorrain, Nathalie, Guendouz, Mohamed, Folliot, Hervé, Charrier, Joël, Mistry, Kevin, Larsen, B, Blackburn, Jeffrey, Doualan, Jean-Louis, Braud, Alain, Camy, Patrice, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Télécom Bretagne, National Renewable Energy Laboratory (NREL), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DE-AC36-08GO28308, Solar Photochemistry Program of the U.S. Department of Energy, Office of Science, Basic Energy Sciences, Division of Chemical Sciences, Geosciences and Biosciences, Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Photoluminescence, Materials science, Physics::Optics, Nanotechnology, Carbon nanotube, law.invention, Condensed Matter::Materials Science, Polyfluorene, chemistry.chemical_compound, law, General Materials Science, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Thin film, [PHYS]Physics [physics], Multi-mode optical fiber, Silicon photonics, silicon photonics, carbon nanotubes, Ridge waveguides, business.industry, Mechanical Engineering, waveguides, Optical properties of carbon nanotubes, chemistry, Mechanics of Materials, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Optoelectronics, photoluminescence, business
Abstract

International audience; Thin films and ridge waveguides based on large-diameter semiconducting single-wall carbon nanotubes (s-SWCNTs) dispersed in a polyfluorene derivative are fabricated and optically characterized. Ridge waveguides are designed with appropriate dimensions for single-mode propagation at 1550 nm. Using multimode ridge waveguides, guided s-SWCNT photoluminescence is demonstrated for the first time in the near-infrared telecommunications window.

Published
2015
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6. Investigation of a Quantum Dot Vertical External-Cavity Surface-Emitting Laser: Towards THz Frequency Generation

Author

Brévalle, Gaëlle, Perrin, Mathieu, Paranthoën, Cyril, Levallois, Christophe, Léger, Yoan, Folliot, Hervé, Alouini, Mehdi, Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (Institut FOTON), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-15-CE24-0034,IDYLIC,Etudes des boites quantiques au sein de lasers à émission verticale et en cavité externe sous injection électrique pour la réalisation d'émetteurs bi-fréquence cohérent et compact(2015), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)

Subjects
Bi-fréquence, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [PHYS.QPHY]Physics [physics]/Quantum Physics [quant-ph], BQs InAs/InP, Spectral Hole Burning, VECSEL, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract

National audience; Nous proposons un nouveau type de dispositif photonique permettant de concevoir une source laser bi-fréquence unique, combinant à la fois haute finesse spectrale, faible bruit et haute puissance, en vue de bénéficier de fréquence de battement dans le régime THz. L'originalité réside dans l'utilisation conjointe d'une architecture de type VECSEL (Vertical External Cavity Surface Emitting Laser) et d'une zone active à boites quantiques InAs/InP, présentant un gain avec un fort caractère inhomogène. Son développement s'appuie sur des caractérisations spectroscopiques (photoluminescence, saturation du gain) et structurales dont nous présentons les résultats préliminaires.

Published
2017

7. Quantum Dash-based Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Laser on InP

Author

Pes, Salvatore, Levallois, Christophe, Paranthoen, Cyril, Chevalier, Nicolas, Hamel, Cyril, Gomez, Carmen, Harmand, Jean-Christophe, Bouchoule, Sophie, Folliot, Hervé, Alouini, Mehdi, Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (Institut FOTON), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Marcoussis] (C2N), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR, DGA, Région Bretagne, ANR-14-ASTR-0007,HYPOCAMP,Lasers à cavités verticales accordables hybrides , contrôlées en polarisation et entièrement monolithiques pour la conception systèmes optiques et micro-ondes embarqués et compacts.(2014), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)

Subjects
Semiconductor disk laser, Laser linewidth, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Vertical External Cavity Surface-Emitting Lasers, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], VECSEL, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, InP based devices, Quantum dash laser, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract

International audience; An Optically-Pumped InAs Quantum Dash-based Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Laser (OP-QDH-VECSEL) on InP is demonstrated. In multi-mode operation, the device emits up to 163 mW at T=20°C (pump limited) in the 1615-1628 nm wavelength range. When forced to oscillate in the single-frequency regime, it shows a maximum output power of 7.9 mW at 1610 nm, for a T=19.5°C. The emitted light is linearly polarized along the QDH growth direction ([1-10] crystallographic axis). The single-frequency linewidth of the OP-QDH-VECSEL has been estimated to 22 kHz, for a cavity length of 49 mm.

Published
2017

9. Enhancement of VCSEL performances with a new bonding process

Author

Pes, Salvatore, Taleb, Fethallah, Paranthoen, Cyril, Levallois, Christophe, Chevalier, Nicolas, De Sagazan, Olivier, Folliot, Hervé, Alouini, Mehdi, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Télécom Bretagne, Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR, DGA, Région Bretagne, IEMN - Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie UMR CNRS 8520, ANR-14-ASTR-0007,HYPOCAMP,Lasers à cavités verticales accordables hybrides , contrôlées en polarisation et entièrement monolithiques pour la conception systèmes optiques et micro-ondes embarqués et compacts.(2014), Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Nantes (UN)-Université de Rennes 1 (UR1)

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], optoelectronics, InP, Physics::Optics, wafer bonding, VCSEL, laser, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, cleanroom, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Thermal management, fabrication process, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract

National audience; The development of power efficient vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) in the 1.55µm range, with relatively high output power (>1mW) and enhanced thermal dissipation is still challenging, but would represent a real breakthrough for the scientific community, with important perspectives in different areas of fundamental research and applied physics (WDM and FTTH networks, gas sensing and deformation detectors, microwaves, etc.). In this context, a novel bonding technique is presented in this work. This technique, named Through Silicon Holes Electroplated Copper (TSHEC) process, has been validated in the case of quantum wells-based optically-pumped vertical-cavity surface-emitting lasers (QW-OP-VCSELs), where an emission power exceeding 2mW at 20°C has been obtained for a device integrating bottom hybrid Bragg mirrors of 20µm of diameter.

Published
2016

10. Class-A operation of an optically-pumped 16 µm-emitting quantum dash-based vertical-external-cavity surface-emitting laser on InP

Author

Pes, Salvatore, primary, Paranthoën, Cyril, additional, Levallois, Christophe, additional, Chevalier, Nicolas, additional, Hamel, Cyril, additional, Audo, Kevin, additional, Loas, Goulc’hen, additional, Bouhier, Steve, additional, Gomez, Carmen, additional, Harmand, Jean-Christophe, additional, Bouchoule, Sophie, additional, Folliot, Hervé, additional, and Alouini, Mehdi, additional

Published
2017
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11. Design and Integration in Electro-Optic Devices of Highly Efficient and Robust Red-NIR Phosphorescent Nematic Hybrid Liquid Crystals Containing [Mo6I8(OCOCnF2n+1)6]2− (n = 1, 2, 3) Nanoclusters

Author

Prévôt, Marianne, Amela-Cortes, Maria, Manna, Sumann, Lefort, Ronan, Cordier, Stéphane, Folliot, Hervé, DUPONT, Laurent, Molard, Yann, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Département Optique (OPT), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Télécom Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work has been done in the frame of ANR Clustomesogen: ANR-13-BS07–0003–01 and fond de maturation FEDER Région Bretagne.Both organisms are acknowledged. Authors wish to thank Dr. F. Artznerand C. Mériadec for SAXS measurements and Dr. F. Camerel for DSC access., ANR-13-BS07-0003,CLUSTOMESOGEN,Cristaux liquides hybrides organiques-inorganiques luminescents contenant des clusters octaédriques de métaux de transition(2013), Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], liquid crystals, hybrid materials, photoluminescence, electro-optic materials
Abstract

International audience; By combining [Mo6I8(C n F2n+1COO)6]2- (n = 1, 2, 3) nanocluster units with liquid crystalline ammonium cations, a new series of hybrid materials is developed that show a nematic liquid crystal phase, the most fluid of all LC phase, on a large range of temperatures including room temperature. The photophysical studies performed in the LC state show that these self-assembled hybrid materials emit in the red-NIR with absolute quantum yields up to 0.7 and show a very good photostability under continuous irradiation. They are further integrated up to 20 wt% in E7, a well-known nematic commercial LC mixture. Mixtures are investigated in terms of homogeneity and stability to select the best suitable candidate for the design of electro-controlled devices. Studies of optical switching, contrast, viscosity, and behavior toward an electrical stimulus demonstrate the high potential of these hybrid materials in the fields of photonic or optoelectronic.

Published
2015
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12. Inside Back Cover: Photoluminescence: Design and Integration in Electro-Optic Devices of Highly Efficient and Robust Red-NIR Phosphorescent Nematic Hybrid Liquid Crystals Containing [Mo6I8(OCOCnF2n+1)6]2- (n = 1, 2, 3) Nanoclusters (Adv. Funct. Mater. 31/2015)

Author

Prévôt, Marianne, Amela-Cortes, Maria, Manna, Sumann K., Lefort, Ronan, Cordier, Stéphane, Folliot, Hervé, DUPONT, Laurent, Molard, Yann, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Département Optique (OPT), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Télécom Bretagne-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-13-BS07-0003,CLUSTOMESOGEN,Cristaux liquides hybrides organiques-inorganiques luminescents contenant des clusters octaédriques de métaux de transition(2013), Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
liquid crystals, hybrid materials, [CHIM]Chemical Sciences, photoluminescence, electro-optic materials
Abstract

International audience; As shown by L. Dupont, Y. Molard, and co-workers on page 4966, the functionalization of [Mo6I8(CnF2n+1COO)6]2− (n = 1, 2, 3) red–near-infrared phosphorescent nanocluster units with specific organic cations leads to a nematic liquid crystalline material that can be homogeneously mixed with E7 commercial liquid crystal. Integration in electro-controlled devices modulates the cluster photoluminescence intensity, demonstrating the potential of these hybrid materials for photonic or optoelectronic applications.

Published
2015
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13. Etudes et caractérisations de V(E)CSELs émettant à 1.55 µm sur InP

Author

Pes, Salvatore, Taleb, Fethallah, Paranthoen, Cyril, Levallois, Christophe, Chevalier, Nicolas, Alouini, Mehdi, Folliot, Hervé, Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Télécom Bretagne, Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DGA / ARED, Société Française d'Optique (SFO), ANR-14-ASTR-0007,HYPOCAMP,Lasers à cavités verticales accordables hybrides , contrôlées en polarisation et entièrement monolithiques pour la conception systèmes optiques et micro-ondes embarqués et compacts.(2014), Pes, Salvatore, Accompagnement spécifique des travaux de recherches et d’innovation défense - Lasers à cavités verticales accordables hybrides , contrôlées en polarisation et entièrement monolithiques pour la conception systèmes optiques et micro-ondes embarqués et compacts. - - HYPOCAMP2014 - ANR-14-ASTR-0007 - ASTRID - VALID, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [PHYS]Physics [physics], [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [SPI.OPTI] Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, TSHEC process, [SPI] Engineering Sciences [physics], FEM simulations, [PHYS] Physics [physics], VCSELs Lasers à Cavité Verticale à Emission par la Surface, [SPI]Engineering Sciences [physics], photonic integration, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, thermal management, VECSELs
Abstract

The development of vertical-(external)-cavity surface-emitting lasers (V(E)CSELs) in the NIR range is still challenging but would represent a real breakthrough for the scientific community, with important perspectives in different areas of fundamental research and applied physics (WDM and FTTH networks, toxic/explosive gas and deformation detectors, biomedical, microwaves, RADAR/LIDAR, THz sources, etc). Here, a study for the realization and optimization of V(E)CSEL devices is presented, together with some preliminary results. Particularly, the integration of nanostructures-based active region (such as quantum dashes, QDHs) and its unconventional performances (in terms of polarizations stability, temperature insensitivity and wide spectral gain) are investigated. Thermal optimization in External-cavity VCSEL through FEM simulation is also presented. Finally, VECSEL coupling constant measurement are described, in the case of QW/QDH-based active regions., Une étude de la gestion du budget thermique sur des structures OP-V(E)CSELs (Optically-Pumped Vertical-(External)-Cavity Surface-Emitting Lasers) sur InP est présentée. Deux solutions technologiques différentes sont comparées à l’aide de simulations par éléments finis (FEM). La première est basée sur le report de la région active sur substrat hôte et sur l’intégration des DBR hybrides et de dissipateurs de Cu localisés, tandis que la deuxième a recours à des miroirs de Bragg GaAs/AlAs à hautes conductivités thermiques, reportés sur des substrats diamant. Les simulations, corrélées par des mesures expérimentales, montrent que la première solution est bien adaptée au cas des VCSEL en cavité courte qui présentent des petits diamètres de pompage (< 50µm). En revanche, la deuxième solution s’avère plus intéressante dans le cas des VECSELs où la présence d’un grand diamètre de mode est accompagnée d’une montée en température imposant l’utilisation de stratégies de dissipation thermique plus efficaces.

Published
2015

14. Class-A Operation of InAs Quantum Dash-based Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Laser

Author

Pes, Salvatore, primary, Audo, Kevin, additional, Paranthoën, Cyril, additional, Levallois, Christophe, additional, Chevalier, Nicolas, additional, Loas, Goulc’hen, additional, Bouhier, Steve, additional, Hamel, Cyril, additional, Gomez, Carmen, additional, Harmand, Jean-Christophe, additional, Bouchoule, Sophie, additional, Folliot, Hervé, additional, and Alouini, Mehdi, additional

Published
2017
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15. Direct Integration of Red‐NIR Emissive Ceramic‐like AnM6Xi8Xa6 Metal Cluster Salts in Organic Copolymers Using Supramolecular Interactions.

Author

Robin, Malo, Dumait, Noée, Amela‐Cortes, Maria, Roiland, Claire, Harnois, Maxime, Jacques, Emmanuel, Folliot, Hervé, and Molard, Yann

Subjects
NANOSTRUCTURED materials, HOMOGENEITY, COPOLYMERS, PHOTODYNAMIC therapy, NANOCOMPOSITE materials
Abstract

Abstract: Hybrid nanomaterials made of inorganic nanocomponents dispersed in an organic host raise an increasing interest as low‐cost solution‐processable functional materials. However, preventing phase segregation while allowing a high inorganic doping content remains a major challenge, and usual methods require a functionalization step prior integration. Herein, we report a new approach to design such nanocomposite in which ceramic‐like metallic nanocluster compounds are embedded at 10 wt % in organic copolymers, without any functionalization. Dispersion homogeneity and stability are ensured by weak interactions occurring between the copolymer lateral chains and the nanocluster compound. Hybrids could be ink‐jet printed and casted on a blue LED. This proof‐of‐concept device emits in the red‐NIR area and generates singlet oxygen, O2 (1Δg), of particular interest for lights, display, sensors or photodynamic based therapy applications. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2018
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16. Photoluminescence: Design and Integration in Electro-Optic Devices of Highly Efficient and Robust Red-NIR Phosphorescent Nematic Hybrid Liquid Crystals Containing [Mo6I8(OCOCnF2n+1)6]2−(n= 1, 2, 3) Nanoclusters (Adv. Funct. Mater. 31/2015)

Author

Prévôt, Marianne, primary, Amela-Cortes, Maria, additional, Manna, Sumann K., additional, Lefort, Ronan, additional, Cordier, Stéphane, additional, Folliot, Hervé, additional, Dupont, Laurent, additional, and Molard, Yann, additional

Published
2015
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19. Design and Integration in Electro-Optic Devices of Highly Efficient and Robust Red-NIR Phosphorescent Nematic Hybrid Liquid Crystals Containing [Mo6I8(OCOC nF2 n+1)6]2− ( n = 1, 2, 3) Nanoclusters

Author

Prévôt, Marianne, Amela‐Cortes, Maria, Manna, Sumann K., Lefort, Ronan, Cordier, Stéphane, Folliot, Hervé, Dupont, Laurent, and Molard, Yann

Subjects
NEMATIC liquid crystals, AMMONIUM ions, IRRADIATION, OPTICAL switching, PHOTONICS, OPTOELECTRONICS, ELECTRIC fields, ALKALIES
Abstract

By combining [Mo6I8(C n F2 n+1COO)6]2- ( n = 1, 2, 3) nanocluster units with liquid crystalline ammonium cations, a new series of hybrid materials is developed that show a nematic liquid crystal phase, the most fluid of all LC phase, on a large range of temperatures including room temperature. The photophysical studies performed in the LC state show that these self-assembled hybrid materials emit in the red-NIR with absolute quantum yields up to 0.7 and show a very good photostability under continuous irradiation. They are further integrated up to 20 wt% in E7, a well-known nematic commercial LC mixture. Mixtures are investigated in terms of homogeneity and stability to select the best suitable candidate for the design of electro-controlled devices. Studies of optical switching, contrast, viscosity, and behavior toward an electrical stimulus demonstrate the high potential of these hybrid materials in the fields of photonic or optoelectronic. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2015
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20. Tuned red NIR phosphorescence of polyurethane hybrid composites embedding metallic nanoclusters for oxygen sensing.

Author

Amela-Cortes, Maria, Paofai, Serge, Cordier, Stéphane, Folliot, Hervé, and Molard, Yann

Subjects
POLYMERIC composites, POLYURETHANES, NEAR infrared spectroscopy, METAL nanoparticles, PHOSPHORESCENCE, OXYGEN detectors, TRANSITION metal compounds
Abstract

Polyurethane nanocomposites with high content of red NIR luminescent transition metal clusters are presented. The gas permeability of the hybrid material is controlled by adjusting the hard/soft segment ratio of the organic matrix structure leading to a drastic and reversible enhancement of cluster luminescence depending on the molecular oxygen concentration in its surrounding atmosphere. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2015
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21. Sb surfactant mediated growth of InAs/AlAs0.56Sb0.44 strained quantum well for intersubband absorption at 1.55 µm.

Author

Yu Zhao, Nicolaï, Julien, Bertru, Nicolas, Folliot, Hervé, Perrin, Mathieu, Gatel, Christophe, Warot-Fonrose, B., and Ponchet, Anne

Subjects
INDIUM compounds, QUANTUM wells, ANTIMONY, SURFACE active agents, ABSORPTION, MECHANICAL properties of metals
Abstract

Surfactant mediated growth of strained InAs/AlAs0.56Sb0.44 quantum wells on InP (001) substrate is investigated. X ray diffraction and transmission electron microscopy analysis reveal that the supply of antimony on InAs surface delays the 2D to 3D growth transition and allows the growth of thick InAs/AlAsSb quantum wells. Quantum well as thick as 7 ML, without defect was achieved by Sb surfactant mediated growth. Further high resolution transmission electron microscopy measurement and geometric phase analysis show that InAs/AlAsSb interfaces are not abrupt. At InAs on AlAsSb interface, the formation of a layer presenting lattice parameter lower than InP leads to a tensile stress. From energetic consideration, the formation of As rich AlAsSb layer at interface is deduced. At AlAsSb on InAs interface, a compressive layer is formed. The impact on optical properties and the chemical composition of this layer are discussed from microscopic analysis and photoluminescence experiments. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2015
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22. Direct measurement of the spectral dependence of Lamb coupling constant in a dual frequency quantum well-based VECSEL.

Author

Brévalle G, Pes S, Paranthoën C, Perrin M, Levallois C, Hamel C, Mereuta A, Caliman A, Kapon E, Vallet A, Chusseau L, Folliot H, and Alouini M

Abstract

Spectral dependence of Lamb coupling constant C is experimentally investigated in an InGaAlAs Quantum Wells active medium. An Optically-Pumped Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Laser is designed to sustain the oscillation of two orthogonally polarized modes sharing the same active region while separated in the rest of the cavity. This laser design enables to tune independently the two wavelengths and, at the same time, to apply differential losses in order to extract without any extrapolation the actual coupling constant. C is found to be almost constant and equal to 0.84 ± 0.02 for frequency differences between the two eigenmodes ranging from 45 GHz up to 1.35 THz.

Published
2019
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