Brevet FR3043852A1 (20170519)
REVENDICATIONS1. Dispositif laser (1) disposé dans et/ou sur silicium et à hétéro structure III-V comprenant un milieu amplificateur (3) à hétérostructure III-V, et un guide d'onde optique en arête (11), disposé en regard du milieu amplificateur (3) et comprenant un guide d'onde en ruban (15) doté d'une arête longitudinale (17), le guide d'onde optique en arête (11) étant disposé dans du silicium, deux réseaux de Bragg échantillonnés (RBE-A, RBE-B) formés dans le guide d'onde optique en arête (11) et disposés de part et d'autre par rapport au milieu amplificateur (3) à hétérostructure III-V, chaque réseau de Bragg échantillonné (RBE-A, RBE-B) comprenant un premier réseau de Bragg (RB1-A, RB1B) présentant un premier pas et formé dans l'arête (17) ainsi qu'un second réseau de Bragg (RB2-A, RB2-B) présentant un second pas différent du premier pas et formé sur la face (21) du guide d'onde en ruban (15) opposée à l'arête (17).\n<CLM>\1\tDispositif laser selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide d'onde optique en arête (11) est orienté de manière à ce que l'arête (17) soit disposée sur la face (23) du guide d'onde en ruban (15) qui est distale par rapport au milieu amplificateur (3).\n<CLM>\1\tDispositif laser selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier pas des premiers réseaux de Bragg (RB1-A, RB1-B) formés dans l'arête (17) est plus grand que le second pas du second réseau (RB2-A, RB2-B) formé sur la face (21) du guide d'onde en ruban (15) opposée à l'arête (17).\n<CLM>\1\tDispositif laser selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'un (RBE-B) des réseaux de Bragg échantillonné 3043852 22 possède une longueur comprise entre 700um et 1000urn, limites incluses et une réflectivité supérieure à 90% et en ce que l'autre réseau de Bragg échantillonné (RBE-A) possède une longueur comprise entre 300um et 600um, limites incluses et une réflectivité comprise 5 entre 30% et 80% limites incluses.\n<CLM>\1\tDispositif laser selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les premiers réseaux de Bragg (RB1-A, RB1-B) sont formés par des portions rétrécies (24) et des portions plus larges (28) de l'arête (17). 10\n<CLM>\1\tDispositif laser selon la revendication 5, caractérisé en ce que la largeur de l'arête (17) au niveau des portions rétrécies (24) est comprise entre 0% - 80% de la largueur des portions plus larges (28) de l'arête (17).\n<CLM>\1\tDispositif laser selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les 15 seconds réseaux de Bragg (RB2-A, RB2-B) sont uniquement formés au niveau des premiers réseaux de Bragg (RB1-A, RB1-B) à l'emplacement des portions plus larges (28) de l'arête (17).\n<CLM>\1\tDispositif laser selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les seconds réseaux de Bragg (RB2-A, RB2-B) sont uniquement formés au 20 niveau des premiers réseaux de Bragg (RB1-A, RB1-B) à l'emplacement des portions rétrécies (24) de l'arête (17).\n<CLM>\1\tDispositif laser selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la transition entre les portions rétrécies (24) et les parties élargies (28) définit des flancs de transition (30) orientés 25 perpendiculairement par rapport à la direction de propagation de la lumière (F1). 10.Dispositif laser selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la transition entre les portions rétrécies (24) et les parties élargies (28) définit des flancs de transition (300) qui sont 3043852 23 inclinés par rapport à une direction perpendiculaire à la direction de propagation de la lumière (F1).\n<CLM>\1\tDispositif laser selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que la profondeur de gravure des deux réseaux RB1- 5 A, RB2-A ; RB1-B, RB2-B) d'un réseau de Bragg échantillonné (RBE-A ; RBE-B) est différente. 12.Dispositif laser selon la revendication 3 et 11 prises ensemble, caractérisé en ce que la profondeur de gravure des premiers réseaux (RB1-A, RB1-B) est plus importante que la profondeur de gravure des 10 seconds réseaux (RB2-A, RB2-B). 13.Dispositif laser selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la largeur (LB) des seconds réseaux (RB2-A, RB2-B) des réseaux de Bragg échantillonnés (RBE-A ; RBE-B) est supérieure à celle de l'arête (17). 15 14.Dispositif laser selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la largueur (LB) des seconds réseaux (RB2-A, RB2- B) des réseaux de Bragg échantillonnés (RBE-A ; RBE-B) est sensiblement égale à la largeur du guide d'onde en ruban (15). 15.Dispositif laser selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 20 caractérisé en ce que le guide d'onde en ruban (15) et l'arête longitudinale (17) sont chacun formés de silicium cristallin ou l'un en silicium cristallin et l'autre en silicium amorphe.\n<CLM>\1\tDispositif laser selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'arête longitudinale (17) est en silicium cristallin 25 et le guide d'onde en ruban (15) est formé par deux couches dont celle en contact avec l'arête longitudinale (17) également en silicium cristallin et dont l'autre proximale au milieu amplificateur (3) en silicium amorphe. 3043852 24\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif laser selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 comprenant les étapes suivantes : on réalise un guide d'onde en arête (11) présentant un guide d'onde en ruban doté d'une arête longitudinale dans une couche de silicium 5 (100) disposée au-dessus d'une couche isolante enterrée (102), elle- même disposée au-dessus d'un substrat support (104), on réalise par gravure sur l'arête (11) des premiers réseaux (RB1-A, RB1-B) des réseaux de Bragg échantillonné (RBE-A, RBE-B), on encapsule par une première couche isolante (110) le guide d'onde 10 en arête (11), on retourne l'ensemble, on enlève le substrat de support (104) ainsi que la première couche isolante enterrée (102) jusqu'à découvrir une face du guide d'onde en ruban (15), 15 on réalise par gravure les seconds réseaux (RB2-A, RB2-B) des réseaux de Bragg échantillonnés (RBE-A, RBE-B) dans la face (21) du guide d'onde en ruban (15), on dépose une deuxième couche isolante (116) et on réalise un polissage mécano-chimique de la deuxième couche isolante, 20 on dépose une hétérostructure (118) formée de matériau semi- conducteur III-V, on réalise une gravure chimique sélective de l'hétérostructure (118) pour obtenir un milieu amplificateur (3). 25