Caractérisation et synchronisation de chaos dans les lasers semi-conducteurs

Face à la demande croissante des technologies modernes en matière de capacité de traitement et d'efficacité énergétique, la lumière s'impose progressivement comme une alternative prometteuse à l'électronique. Un enjeu central réside dans la compréhension et l'exploitation des dynamiques non linéaires des lasers à semi-conducteurs, où le chaos offre des opportunités uniques pour des applications photoniques avancées. Cette thèse apporte deux contributions principales. D'une part, elle démontre la faisabilité de communications optiques sécurisées dans l'infrarouge grâce à un schéma d'injection en cascade dans des lasers DFB, capable de générer un chaos large bande et d'atteindre une synchronisation de haute qualité pour la transmission cryptée de données. D'autre part, elle propose une étude expérimentale détaillée de VCSELs multimodes à large ouverture, mettant en évidence pour la première fois l'existence de régimes auto-chaotiques et réalisant les premiers pas vers la synchronisation entre deux BA-VCSELs présentant une dynamique spatio-temporelle complexe. L'ensemble de ces résultats approfondit la compréhension des mécanismes de génération et de synchronisation du chaos dans les lasers à semi-conducteurs, et ouvre des perspectives pour les communications sécurisées et l'étude plus large des systèmes dynamiques complexes.