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L'oscillateur paramétrique optique, ce « petit frère » du laser, essentiellement réservé à la recherche fondamentale à cause de la taille et de la complexité des dispositifs de laboratoire impliqués, possède des applications potentielles importantes notamment en optique quantique. Sa récente déclinaison sous forme de nanostructure de semiconducteurs, à l'aide d'un système de microcavité triple verticale pourrait par exemple permettre de développer des systèmes de cryptographie quantique.
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Oscillation paramétrique optique6. Conclusion
Une réduction de l'ordre de 50 % étant un pré-requis pour d'éventuelles applications. Les micro-OPO à cavité triple présentés ici ont démontré une réduction du bruit de 7 % et plusieurs améliorations peuvent d'ores et déjà être envisagées. En particulier, l'émission se fait ici de façon symétrique vers l'avant et vers l'arrière de l'échantillon (les miroirs de Bragg sont symétriques). Les corrélations mesurées vers l'avant uniquement sont donc réduites d'un facteur 4 par rapport à l'émission paramétrique intracavité. Le développement de structures asymétriques permet donc d'envisager une réduction du bruit approchant les 30 %.
Les résultats présentés ici ont été obtenus à basse température de fonctionnement (6 K). Les non-linéarités excitoniques mises en jeu sont a priori plus élevées dans ce cas et la compréhension de la physique du système plus aisée. Néanmoins, contrairement aux travaux concernant les microcavités simples en régime de couplage fort lumière-matière , , rien n'interdit ici de façon intrinsèque de développer une structure fonctionnant à plus haute température. De fait, le caractère OPO de l'émission a été démontré jusqu'à 150 K pour une structure dessinée pour les basses températures (au-delà de 150 K, les cavités ne sont plus correctement accordées avec la transition du puits quantique).
Enfin, comme nous l'avons déjà exposé plus haut, le seuil d'oscillation paramétrique est comparable à la puissance nécessaire pour faire fonctionner un VCSEL. Il est donc raisonnable d'envisager de pomper le système par un VCSEL externe accolé au micro-OPO. Dans un deuxième temps, il est envisageable de développer un VCSEL intégré au micro-OPO lors de la même croissance par épitaxie .
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
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