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National audience; Les systèmes de télécommunication sans fil évoluent vers des fréquences de porteuses toujours plus élevées pour éviter la saturation des différentes bandes de fréquences et pour pouvoir atteindre des débits plus importants. Les prochaines générations devraient ainsi utiliser des fréquences de porteuse dans le domaine millimétrique, comprises entre 30 et 300 GHz. Deux des difficultés majeures lors du travail à ces fréquences sont a) la génération de la porteuse et b) les difficultés de transport du signal (l'atténuation en espace libre ou dans un câble coaxial est très importante). Avec les systèmes radio-sur-fibre, différentes techniques permettent d'atteindre des fréquences de porteuse dans cette gamme de fréquence, les principales sont l'utilisation d'un laser à blocage de modes et le battement de deux lasers. Dans certains cas, la modulation directe peur être utilisée mais nécessite la mise en place de systèmes utilisant les harmoniques de la fréquence de modulation pour une montée en fréquence, ce qui complexifie le système [1]. L'inconvénient de l'utilisation des lasers à blocage de mode est leur sensibilité aux contre-réactions et leur grande largeur spectrale, qui rend le système sujet à la dispersion dans les fibres optiques et conduit à un évanouissement périodique du signal pour certaines longueurs de fibre [2]. Le battement optique a été déjà réalisé avec des lasers à semiconducteurs, mais cette technologie présente certains défauts, dont une largeur de raie importante et un pic de bruit d'intensité situé à des fréquences de quelques GHz, pouvant atteindre les bandes de modulation [3]. Pour réduire ces impactes, des boucles à verrouillage peuvent être utilisées ce qui complexifie le système. Dans notre travail, nous proposons d'utiliser des lasers DFB par échange d'ions sur verre. Nous présentons ici les premiers résultats sur des structures que nous avons réalisées et caractérisées [4]. Figure 1. Setup du battement optique pour la génération des fréquences millimétriques. Les lasers sont constitués des guides d'ondes amplificateurs ayant des ouvertures de diffusion w variables sur lesquelles un réseau de Bragg avec un même pas Λ a été implémenté. La longueur d'onde d'émission λ est liée aux paramètres de fabrication par la formule (1) : λ = 2Λn eff (w) (1) Où n eff est l'indice effectif du mode guidé, qui dépend des paramètres opto-géométriques du guide d'onde et notamment de son ouverture de diffusion w. Plusieurs lasers ont été réalisés et des écarts en longueurs d'ondes correspondant à des écarts fréquentiels entre 25GHz et 325GHz ont été observés.

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To answer demand of an increasing bit-rate in optical telecommunications, the dense wavelength division multiplexing (DWDM) technique allows the simultaneous transport of multiple signals by different carrier frequencies launched into a single optical fiber. The realization of laser sources with a narrow and stable emission spectrum and integrating several wavelengthes is thus required. Two main types of lasers are readily commercially available : semiconductor-based lasers and fiber optics lasers. We propose the alternative solution of glass integrated optics which seems to be a good compromise since it enables both a good stability and the integration of several devices on the same chip. The objective of this work is the realization and the characterization of DFB laser matrices using glass integrated optics technology. The lasers we realized have a 4,3 mW output power for 220 mW injected pump power. The stability of the emitted intensity is characterized thanks to the measurement of the relative intensity noise (RIN), which was found to be less than -155 dB.Hz-1 after 4 MHz. The lasers's emission linewidth is 8 kHz, which corresponds to a coherence length of 10 km. Moreover the realization of a matrix of 18 lasers covering a frequency range of 1 THz is demonstrated. The spacing between adjascent lasers of this matrix is either 25 or 100 GHz, which proves their interest for optical telecommunications. Finally, the remarquably narrow emission linewidth enables us to think of others applications for these devices, ranging from integrated optical sensors to spectroscopy., Pour répondre à la demande d'un débit croissant du transport des informations par voie optique, le multiplexage en longueur d'onde (DWDM) prévoit le transport simultané d'information sur plusieurs longueurs d'ondes optiques dans une même fibre optique. Dans ce cadre, la mise au point de sources laser présentant un spectre d'émission étroit et stable, et pouvant intégrer plusieurs longueurs d'onde d'émission est requis. Deux principaux types de sources laser sont déjà en place sur le marché : les laser sur matériau semi-conducteur, ainsi que les lasers à base de fibre optique. Nous proposons la solution alternative de l'optique intégrée sur verre, qui semble un bon compromis, puisqu'elle permet à la fois une bonne stabilité et l'intégration de plusieurs composants sur une même puce. L'objectif de ce travail est alors la réalisation et la caractérisation de matrices de lasers DFB utilisant la technologie de l'optique intégrée sur verre. Les lasers réalisés présentent une puissance de sortie de 4,3 mW pour 220 mW de puissance de pompe injectée. La stabilité de l'intensité émise est caractérisée grâce à la mesure du bruit d'intensité relatif (RIN), dont la valeur est inférieure à –155 dB.Hz-1 après 4 MHz. La largeur de raie d'émission des lasers vaut 8 kHz, ce qui correspond à une longueur de cohérence de 10 km. Nous démontrons par ailleurs la réalisation d'une matrice de 18 lasers dont les fréquences d'émission couvrent une gamme spectrale de près de 1 terahertz. L'espacement entre les fréquences émises par les différents lasers de la matrice est de 25 ou 100 GHz, démontrant l'intérêt de ces matrices pour une utilisation dans le domaine des télécommunications optiques. Finalement, la remarquable finesse de la raie d'émission permet d'envisager d'autres types d'applications, allant des capteurs à la spectroscopie.

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To answer demand of an increasing bit-rate in optical telecommunications, the dense wavelength division multiplexing (DWDM) technique allows the simultaneous transport of multiple signals by different carrier frequencies launched into a single optical fiber. The realization of laser sources with a narrow and stable emission spectrum and integrating several wavelengthes is thus required. Two main types of lasers are readily commercially available : semiconductor-based lasers and fiber optics lasers. We propose the alternative solution of glass integrated optics which seems to be a good compromise since it enables both a good stability and the integration of several devices on the same chip. The objective of this work is the realization and the characterization of DFB laser matrices using glass integrated optics technology. The lasers we realized have a 4,3 mW output power for 220 mW injected pump power. The stability of the emitted intensity is characterized thanks to the measurement of the relative intensity noise (RIN), which was found to be less than -155 dB.Hz-1 after 4 MHz. The lasers's emission linewidth is 8 kHz, which corresponds to a coherence length of 10 km. Moreover the realization of a matrix of 18 lasers covering a frequency range of 1 THz is demonstrated. The spacing between adjascent lasers of this matrix is either 25 or 100 GHz, which proves their interest for optical telecommunications. Finally, the remarquably narrow emission linewidth enables us to think of others applications for these devices, ranging from integrated optical sensors to spectroscopy.; Pour répondre à la demande d'un débit croissant du transport des informations par voie optique, le multiplexage en longueur d'onde (DWDM) prévoit le transport simultané d'information sur plusieurs longueurs d'ondes optiques dans une même fibre optique. Dans ce cadre, la mise au point de sources laser présentant un spectre d'émission étroit et stable, et pouvant intégrer plusieurs longueurs d'onde d'émission est requis. Deux principaux types de sources laser sont déjà en place sur le marché : les laser sur matériau semi-conducteur, ainsi que les lasers à base de fibre optique. Nous proposons la solution alternative de l'optique intégrée sur verre, qui semble un bon compromis, puisqu'elle permet à la fois une bonne stabilité et l'intégration de plusieurs composants sur une même puce. L'objectif de ce travail est alors la réalisation et la caractérisation de matrices de lasers DFB utilisant la technologie de l'optique intégrée sur verre. Les lasers réalisés présentent une puissance de sortie de 4,3 mW pour 220 mW de puissance de pompe injectée. La stabilité de l'intensité émise est caractérisée grâce à la mesure du bruit d'intensité relatif (RIN), dont la valeur est inférieure à –155 dB.Hz-1 après 4 MHz. La largeur de raie d'émission des lasers vaut 8 kHz, ce qui correspond à une longueur de cohérence de 10 km. Nous démontrons par ailleurs la réalisation d'une matrice de 18 lasers dont les fréquences d'émission couvrent une gamme spectrale de près de 1 terahertz. L'espacement entre les fréquences émises par les différents lasers de la matrice est de 25 ou 100 GHz, démontrant l'intérêt de ces matrices pour une utilisation dans le domaine des télécommunications optiques. Finalement, la remarquable finesse de la raie d'émission permet d'envisager d'autres types d'applications, allant des capteurs à la spectroscopie.

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International audience; RESUME Les ondes Terahertz connaissent un engouement important. Nous étudions ici la possibilité de réaliser des sources compactes basées sur des micro-lasers réalisés en optique intégrée sur verre et émettant à 1.55µm. En ce qui concerne le détecteur nous nous intéressons aux photo-commutateurs " conventionnels " en LT-GaAs. Nous montrons que, de façon a priori surprenante, ces photodétecteurs ont encore une efficacité significative et même un temps de réponse inférieur à 100ps à des longueurs d'onde plus grande que le gap. Notre conclusion est donc qu'ils pourraient sans doute être utilisés dans l'infra-rouge lointain, en particulier en association avec les microlasers intégrés sur verre. MOTS CLES : Microlasers intégrés, optique intégrée sur verre, photomélange, photo-commutateur, LT-GaAs, ondes Terahertz.