Résumé
L’objectif général de ce projet de thèse est le développement industriel de source lasers accordables de haute cohérence à base de technologies III-V dans les gammes spectrales 0.95-1.1µm, et 2-2.5µm. Ce travail est le fruit d'un partenariat entre les laboratoires IES et C2N, avec la société INNOPTICS spécialisée dans l'intégration de composant opto-électronique.Il s'agit ici de tirer profit des nombreux avantages des composants VeCSELs (Vertical external Cavity Surface Emitting Laser) pour atteindre une combinaison des performances cohérence - puissance - accordabilité - compacité, inaccessible avec les technologies laser commerciales d'aujourd'hui. Pour atteindre cet objectif le travail est scindé en deux grandes parties :- L'étude physique de la dynamique non linéaire d'un laser VECSEL en régime continu et en présence de dispersion de phase. Nous montrons l'existence d'une dynamique déterministe du champ laser qui donne naissance à un régime multimode longitudinal non stationnaire régulier ou à un régime mono-fréquence stable. Ce résultat permet alors la conception de source de haute cohérence à forte puissance sans élément intracavité sélectif en longueur d'ondes.- Le développement de nouvelles sources monofréquences compact largement accordables bas bruit avec une largeur de raie étroite. Cette partie comporte l’étude physique des composants, depuis l’optimisation du milieu à gain jusqu'à l'émission laser en terme de cohérence spatiale et temporelle, ainsi qu'un travail sur l'environnement du laser (mécanique et thermique optimisée pour la stabilité de la fréquence laser).