Sources et détecteurs aux fréquences térahertz

3.1 Laser à cascade quantique

En optique visible et infrarouge, notamment pour les grandes longueurs d’ondes des télécommunications, le LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) est le composant le plus utilisé. Comme l’indique son acronyme, pour obtenir l’effet laser, il est nécessaire d’obtenir l’émission stimulée des transitions optiques. Pour un laser semi-conducteur, elles se font entre la bande de conduction et de valence. Par conséquent, les électrons et les trous sont impliqués dans ces transitions. Elles peuvent avoir lieu dans un matériau semi-conducteur en volume ou dans des puits quantiques. Si, à présent, on désire étendre ce principe de fonctionnement pour des longueurs d’onde correspondant à l’infrarouge moyen (10 µm) ou lointain (100 µm), on se heurte à la difficulté suivante. Les matériaux semi-conducteurs n’ont pas un gap suffisamment étroit pour correspondre à l’énergie de la transition optique. Face à ce problème, le chercheur a introduit le concept de transition inter-sousbande et non plus interbande comme dans le cas précédent.

L’idée est simple dans son principe....