Conclusions et perspectives
Microplumes robotisées pour la fabrication de microlentilles - Application à la collimation des VCSEL

Nous avons mis au point une nouvelle méthode de dépôt localisé par contact permettant de fabriquer des microlentilles en polymère de haute qualité optique et de dimensions compatibles avec la mise en forme du faisceau des VCSEL.

Cette nouvelle technique a été appliquée à la collimation de VCSEL en exploitant les propriétés d'autoalignement des lentilles sur des motifs cylindriques de SU-8 prédéfinis. La réalisation de microlentilles intégrées sur mesure va donc être poursuivie sur ce type de sources laser mais également sur des détecteurs matriciels.

Nous avons réalisé les microlentilles à partir d'un angle de contact « naturel » de la résine sur de la SU-8. Nous pouvons imaginer une ingénierie de cet angle de contact à partir de surfaces structurées physiquement ou modifiées chimiquement, ce qui permettrait d'une part de localiser de façon collective les lentilles et d'autre part de contrôler le rayon de courbure de la lentille fabriquée. Des études sont actuellement en cours dans ce cadre.

Par ailleurs, il est tout à fait possible d'étendre le champ d'application et les performances de cette technique en utilisant des plumes de plus grande taille, ainsi que des systèmes de positionnement plus performants basés notamment sur l'utilisation de plumes piézorésistives, ce qui permettrait d'augmenter la reproductibilité et la densité des lentilles en régime de dépôt parallèle.

La figure 9 a présente un type de microplumes incluant un capteur de force piézorésistif. La piézorésistance est obtenue par implantation de bore au cours du procédé de fabrication. L'association de ces plumes à un robot plus sophistiqué (figure 9 b ) est en cours de réalisation pour mieux gérer le positionnement et l'homogénéité des microlentilles lors de dépôts en parallèle en contrôlant notamment la force d'appui des plumes. Le dispositif de rotation permet un réglage du parallélisme entre la surface recevant les gouttes et les plumes assurant le dépôt. La précision du goniomètre (rotation) est de 1/1 000^e de degré. Pendant le dépôt, la force d'appui des plumes sur la surface est mesurée par les capteurs piézorésistifs qui, après amplification et traitement du signal, donnent une information sur la courbure des plumes produite lors du contact, image de la force...