Cette thèse s'articule autour de l'étude de la cohérence de la lumière produite à partir de sources de paires de photons intriqués et de micro-lasers. Nous avons produit et manipulé des états photoniques intriqués, et conduit des investigations à la fois fondamentales et appliquées. Les deux études menées sur les aspects fondamentaux de la non localité avaient pour but de relaxer partiellement deux contraintes sur lesquelles s'appuie l'inégalité de Bell standard en vue d'applications à la cryptographie quantique. Ainsi, en collaboration avec l'Université de Genève, nous avons redéfini la notion de localité en prenant en compte les influences sur les mesures de corrélations des choix des configurations expérimentales et d'une efficacité globale de détection limitée. Cela a permis de définir des inégalités de Bell généralisées et les violations expérimentales qui en découlent permettent d'attester de la non localité des états quantiques observés. Nous avons aussi étudié et mis en place une solution expérimentale autorisant l'émission de photons intriqués dans des pairs de canaux télécoms pour la cryptographie quantique. Nous avons montré la préservation de l'intrication sur 150 km et obtenu des débits records en comparaison avec les réalisations similaires. Enfin, nous avons étudié les propriétés de l’émission de lasers à semi-conducteurs aux dimensions réduites. L’émission de ces composants microscopiques s'accompagne de grandes fluctuations en intensité lorsque ceux-ci sont pompés en-dessous du seuil laser. Cette étude a permis de mieux comprendre comment se construit la cohérence laser dans ces systèmes. / In this thesis we study the coherence of light emitted by entangled photon-pair sources and micro-lasers. We have generated an manipulated entangled photonic states and investigated both fundamental (non locality) and applied (quantum cryptography) research directions. The objective of two fundamental studies on non locality was to partially relax the strong assumptions on which standard Bell tests rely. To this end, we redefined, in collaboration with the University of Geneva, the formalism of locality taking into account the influence, on correlation measurements, of the freedom of choice (in the basis settings) and of the limitation of the overall detection efficiency. Both assumptions allow devising generalized Bell inequalities whose experimental violations indicate that we can still attest for non locality for the observed states. In addition, we have studied and realized an experimental setup allowing to distribute entangled photon pairs in paired telecom channels for high bit rate quantum cryptography. We have shown that entanglement is preserved over a distance of 150 km with record rates for similar realizations, by mimicking classical network solutions exploiting, in an optimal fashion, the capacity of an optical fiber link via dense spectral multiplexing. Finally, we have studied the properties of light emitted by semiconductor lasers showing reduced dimensionality. This micro-lasers actually provide output light under high intensity fluctuations when they are pumped below the threshold. Their study allowed to refine our understanding on how the coherence builds up in these systems as the cavity is filled with photons.

Ce travail de thèse porte sur l'étude expérimentale de structures à plasmons Tamm actives, composées d'une couche d'argent déposée sur un miroir de Bragg semiconduc­ teur AlGaAs/GaAs contenant des puits quantiques InGaAs. Après une description des modes Tamm et de leurs propriétés planaires, nous nous sommes intéressés plus parti­ culièrement aux structures à plasmons Tamm confinés par un micro-disque de métal. Des mesures de photoluminescence ont permis de mettre en évidence un effet laser dans ces structures. Une étude approfondie a montré une évolution du seuil laser en fonction du diamètre du disque, résultant d'un compromis entre confinement et pertes. Dans un second temps, nous avons étudié la réponse optique de structures à plasmon Tamm asy­ métriques, où le plasmon Tamm est confiné par des micro-rectangles. Cette asymétrie lève la dégénérescence en énergie qui existe entre les deux modes linéairement polarisés de la structure. Ceci, associé à un fort désaccord spectral entre l'émission des puits et le plasmon Tamm, permet d'obtenir une émission laser linéairement polarisée . Enfin, nous présentons l'étude d'une structure à plasmon Tamm comportant un réseau permettant le couplage du plasmon Tamm au plasmon de surface de l'interface air/argent. Grâce à des mesures tirant parti de l'aspect propagatif des modes, nous avons mis en évidence un battement entre plasmon Tamm et plasmon de surface / This thesis focuses on the experimental study of actives Tamm plasmons structures, consisting in a layer of silver deposited on a AlGaAs/GaAs semiconductor Bragg mir­ ror which con.tains InGaAs quantum wells. After describing Tamm planar modes and their properties, we focused particularly on structures where Tamm plasmons are la­ terally confined by a metallic micro-disk. Photoluminescence measurements have been carried out in order to demonstrate lasing in these structures. A comprehensive study has shown a change in the lasing threshold with the diameter of the disk, resulting from a compromise between the confinement and the lasses. Secondly, we studied the optical response of asymmetric Tamm plasmon structures, where the Tamm plasmon is confined by micro-rectangles. This asymmetry lifts the degeneracy of energy between the two linearly polarized modes of the structure. Combined with a strong spectral de­ tuning between the quantum wells emission and the Tamm plasmon, this allows linearly polarized laser emission to set-up. Finally, we present the study of a Tamm plasmon structure comprising a gratting to couple the Tamm plasmon to the surface plasmon at the silver/air interface. Thanks to propagation measurements, we have highlighted the beating between Tamm plasmon and surface plasmon modes

Millimeterstora och svårupptäckta defekter kan uppstå internt i stora och komplexa gjutgods av Ti-6Al-4V, ibland går dessa oupptäckta tills detaljen genomgått mekanisk bearbetning och en stor kostnad redan har gått in i den. Dessa defekter och andra industriella olyckshändelser leder till ett behov av additiva reparationsmetoder där den för tillfället rådande metoden är TIG-svetsning. Denna metod reparerar defekterna men leder till oacceptabla restspänningar vilka kan åtgärdas med värmebehandling som i sin tur kan orsaka ytdefekten alpha case. Därav finns ett industriellt behov av reparationsmetoder som leder till mindre eller negligerbara restspänningsnivåer i reparerad detalj. Detta arbete utfört hos GKN Aerospace – Engine Products Sweden i Trollhättan analyserar eventuella förhållanden mellan parametrarna Effekt, Spot size, och Svetshastighet och de resulterande restspänningarna i ett lågparameterområde på materialet Ti-6Al-4V. En parameterrymd uppspänd av 17 parameteruppsättningar etablerades, svetsades och analyserades med mikrografi. Ur denna rymd simulerades de 8 yttre parametrarna med hjälpa av Finita Elementmetoden i svetssimuleringsmjukvaran MARC och ett förhållande mellan ingående parametrar och resulterande restspänningar undersöktes. En statistiskt säkerställd trend erhölls för att en minskad Svetshastighet leder till minskade tvärspänningar i mitten på en 20mm lång svetssträng. Detta är applicerbart för svetsar nyttjande start och stopplåtar. Det noterades även att en ökning i Effekt eller Spot size, eller en minskning utav svetshastigheten leder till att det av restspänningar utsatta området ökar i storlek. Detta är har implikationer för efterföljande värmebehandling i avgörandet av form och storlek på området som skall värmebehandlas. / Minute defects may occur in large complex Ti-6Al-4V castings, sometimes these are unnoticed until after machining and a high cost has been sunk into the part. These defect and other potential manufacturing mishaps render a need for additive repair methods. The state of the art method TIG welding can repair the parts but may leave unacceptable residual stresses, where the state of the art solution of Post Weld Heat Treatment might create a surface defect known as alpha case. Therefore there is a need for a repair weld method that results in lesser or negligible residual stresses. This thesis, carried out at GKN Aerospace – Engine Products Sweden, Trollhättan analyses the potential relationships between the laser welding parameters Power, Spot size, and Weld speed and the resulting residual stresses in a low energy parameter area on the material Ti-6Al-4V. A parameter box of 17 parameter sets was established, laid down and analyzed under micrograph, of this box the outer 8 parameter sets were simulated via the Finite Element Analysis welding simulation software MARC and a relationship between the input parameters and their resulting residual stresses was analyzed. A statistically significant trend was found supporting the claim that a decrease in transversal stresses in the center of a 20mm weld line is caused by an increase in Weld speed. This has implications for welds using run-on & run-of plates. It was also noted that an increase in Power or Spot size, or a decrease in Weld speed increases the area under residual stress; both as individual parameters and in synergy. This has implications for Post Weld Heat Treatment in determining the size and shape of the area in need of treatment.