Les microcavités semiconductrices constituent une ressource majeure pour la photonique quantique. Des effets quantiques de cavité tels que l’exaltation de l’émission spontanée d’atomes artificiels en cavité (un effet connu sous le nom d’effet Purcell) sont déjà exploités dans de nouveaux composants tels que les sources de photon uniques. De plus, la modification ultra-rapide des propriétés des cavités via l’injection de porteurs de charge a ouvert de nouvelles perspectives séduisantes, telles que la conversion adiabatique de fréquence de la lumière piégée dans la cavité, ou encore le contrôle dynamique du désaccord spectral entre un émetteur et un mode, et des effets quantiques induits par la cavité. Au cours de cette thèse, nous avons étudié quelques propriétés dynamiques de microcavités vides ou contenant des boîtes quantiques, avec une résolution temporelle de l’ordre de quelques picosecondes. Nous explorons la relaxation d’une cavité planaire GaAs/AlAs après une excitation impulsionnelle et montrons qu’un dessin de cavité original permet d’obtenir un très grand facteur de qualité de l’ordre de 300000. Nous mettons aussi en évidence l’impact délétère de gradients latéraux d’épaisseur, en présence desquels la relaxation de la cavité n’est plus exponentielle. Nous apportons par ailleurs un éclairage nouveau sur la commutation ultrarapide de micropilier par photoinjection de porteurs libres. En utilisant un faisceau de pompe focalisé, nous observons des comportements très différents d’un mode à l’autre. En particulier, nous mettons en évidence un croisement et une inversion transitoire de l’ordre de deux familles de modes lorsque la perturbation préserve la symétrie cylindrique de la microcavité. Enfin, nous explorons le régime de couplage transitoire entre des boîtes quantiques et un mode de cavité dont la fréquence change au cours du temps. Nous étudions les signatures expérimentales de la commutation de l’effet Purcell, y compris la génération d’une impulsion d’émission spontanée de quelques picosecondes. Nous discutons les retombées à moyen-long terme de ces travaux dans le domaine de la photonique quantique.​

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