Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 1287-1295 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:0198700220100128700

Bistabilité optique des lasers couplés

J.L. Oudar et R. Kuszelewicz

Centre National d'Etudes des Télécommunications, 196, avenue Henri-Ravera, 92220 Bagneux, France

Abstract
We describe the principle and several possible implementations of an optical flip-flop, based on the mutual quenching of coupled high-gain lasers. Our theoretical analysis describes the requirements for bistable operation and the conditions of purely optical switching. Experiments with a dye laser pair confirm the validity of this approach and demonstrate the possibility of subnanosecond switching. Extension to semiconductor lasers is discussed and the functional features of these devices are compared to those of other optical bistable devices.

Résumé
On écrit le principe et les méthodes de réalisation d'une classe de bistable optique à basculement symétrique, basée sur l'inhibition réciproque de deux lasers à grand gain. L'analyse théorique permet de décrire les conditions d'obtention du régime bistable et les possibilités de commutation par voie purement optique. Une expérience menée avec une paire de lasers à colorant confirme la validité de ce principe et démontre la possibilité de commutations sub-nanoseconde. L'extension aux lasers à semi-conducteurs est discutée et les caractéristiques fonctionnelles de ces dispositifs sont comparées à celles des autres bistables optiques.

PACS
4255M - Lasing action in liquids and organic dyes.
4255P - Lasing action in semiconductors.
4260F - Laser beam modulation, pulsing and switching: mode locking and tuning.
4265P - Optical bistability, multistability and switching.
4280W - Ultrafast optical techniques.
4320E - Liquid lasers and organic dye lasers.
4320J - Semiconductor lasers.
4340 - Nonlinear optics and devices.

Key words
dye lasers -- optical bistability -- semiconductor junction lasers -- optical flip flop -- mutual quenching -- coupled high gain lasers -- bistable operation -- optical switching -- dye laser pair -- subnanosecond switching -- semiconductor lasers