Picosecond and sub-picosecond pulse generation in semiconductor lasers

(Received 5 December 1991, accepted 20 February 1992)

Abstract
Generation of short optical pulses in semiconductor lasers is of practical interest for an increasing number of applications. It is also of fundamental interest because of its tight relation with the field of semiconductor laser dynamics. After an introductory review, we compare the performances of gain-switching, Q-switching and mode-locking techniques. The comparison is illustrated by experimental results as well as by laser modelling, some of which are new. A special emphasis is given on the aspects of phase modulation in the semiconductor laser medium. Finally, we discuss some perspectives for further developments.

Résumé
La génération d'impulsions courtes dans les lasers à semiconducteurs est d'intérêt pratique pour un nombre croissant d'applications. Elle présente aussi un intérêt fondamental de par sa relation étroite avec les études de la dynamique du milieu semiconducteur. Après une revue introductive, nous comparons les performances des techniques de commutation de gain, de commutation de pertes de cavité et de blocage de modes. La comparaison est aussi bien illustrée par des résultats expérimentaux que par des résultats de modélisation. Certains de ces résultats sont nouveaux. Un accent particulier est mis sur les aspects de modulation de phase dans le milieu semiconducteur. Nous discutons finalement quelques persepctives de développements nouveaux.