Contrôle optique de l'émission résonnante de boîtes quantiques semiconductrices

• Main Author: Nguyen, Hai-Son
• Language: FRE
• Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2011
• Subjects: [PHYS:COND:CM_GEN] Physics/Condensed Matter/Other; boîtes quantiques InAs/GaAs; excitation résonnante; système à deux niveaux; source de photons uniques; contrôle optique; décohérence
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00659615; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/65/96/15/PDF/These_Hai_Son_Nguyen_version1.pdf

Cette thèse est consacrée à l'étude de l'émission résonnante de boîtes quantiques uniques InAs/GaAs en microcavité planaire. Un montage original d'excitation par fibre optique est mis en oeuvre afin de découpler spatialement l'excitation résonnante de l'émission des boîtes quantiques et de s'affranchir de la diffusion parasite du laser superposée au signal d'émission résonnante. Des études en puissance d'excitation et les mesures des fonctions de corrélation du premier et deuxième ordre confirment qu'une boîte quantique semiconductrice sous excitation résonnante peut être assimilée à un véritable système à deux niveaux. Cependant, l'environnement électrostatique lié aux impuretés non-intentionnelles de l'échantillon influence fortement l'émission résonnante des boîtes quantiques. Il apparaît pour la quasi-totalité des boîtes quantiques une complète inhibition de l'émission résonnante par blocage de Coulomb. L'utilisation d'un laser non-résonant supplémentaire de très faible puissance permet de résoudre ce problème grâce à un contrôle optique très efficace de l'émission résonnante. En effet, en présence de ce " gate " optique, l'émission résonnante est débloquée et les propriétés d'un système à deux niveaux sont spectaculairement restituées. Les effets du " gate " optique sur l'émission résonnante, le décalage spectral de l'émission résonnante et la statistique des photons émis sont parfaitement expliqués de manière quantitative par un modèle de population aléatoire que nous avons développé au cours de cette thèse.