Brevet FR3071676A1 (20190329)

REVENDICATIONS1. Source laser (1), comportant : o une couche semiconductrice (10) réalisée à base de germanium, comportant une membrane suspendue au-dessus d'une couche support (3), la membrane suspendue étant formée : - d'une portion centrale (20), contrainte en tension dans un plan parallèle à la couche support (3), comportant une section d'amplification optique (21) adaptée à produire un rayonnement lumineux par émission stimulée, et - de plusieurs portions latérales (30) formant des bras tenseurs, opposées les unes aux autres vis-à-vis de la portion centrale (20), et agencées de manière à maintenir la portion centrale (20) suspendue et contrainte en tension, les bras tenseurs (30) présentant une largeur moyenne supérieure à une largeur moyenne de la portion centrale (20), caractérisé en ce qu'elle comporte en outre : o un guide d'onde intégré (40), participant à former une cavité optique avec au moins la section d'amplification optique (21), situé au niveau de la couche support (3) et à distance de la membrane suspendue, et comportant : - une section de couplage (41), située en regard de la section d'amplification optique (21), adaptée à permettre le couplage optique à celle-ci par onde évanescente, et - au moins une section courbe (42), prolongeant la section de couplage (41), et agencée de sorte que le guide d'onde intégré (40) soit disposé à distance, en projection orthogonale, des bras tenseurs (30).\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon la revendication 1, adaptée à émettre un rayonnement lumineux de longueur d'onde d'émission X, dans laquelle le guide d'onde intégré (40) présente une distance minimale (dmin) vis-à-vis des bras tenseurs (30), en projection orthogonale, supérieure ou égale à X/4.\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon la revendication 1 ou 2, adaptée à émettre un rayonnement lumineux de longueur d'onde d'émission X, dans laquelle la section courbe (42) présente un 30 rayon de courbure moyen (R) supérieur ou égal à X/4.\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, adaptée à émettre un rayonnement lumineux de longueur d'onde d'émission X, dans laquelle la section courbe (42) présente un rayon de courbure moyen (R) inférieur ou égal à 2X. 27\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le guide d'onde intégré (4o) présente une forme longitudinale en anneau, et comporte deux sections courbes (42) prolongeant la section de couplage (41) et situées de part et d'autre de celui-ci, et une section dite distale (43), reliée à la section de couplage (41) par les sections courbes 5 (42).\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le guide d'onde intégré (4o) présente une forme longitudinale dite ouverte, et comporte une première section dite distale (43.1), reliée à la section de couplage (41) par la section courbe (42.1) et comprenant un premier réflecteur optique (52.1). 10\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon la revendication 6, comportant un deuxième réflecteur optique (52.2) situé dans un bras tenseur (30.2) opposé au bras tenseur (30.1) à proximité duquel est située la première section distale (43.1), de sorte que la cavité optique est définie par le premier réflecteur optique (52.1) situé dans la première section distale (43.1) et par le deuxième réflecteur optique (52.2) situé dans le deuxième bras tenseur (30.2). 15\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon la revendication 6, dans laquelle le guide d'onde intégré (40) comporte une deuxième section distale (43.2) comprenant un deuxième réflecteur optique (52.2), distincte de la première section distale (43.1), et reliée à la section de couplage (41) par une deuxième section courbe (42.2), de sorte que la cavité optique est définie par le premier réflecteur optique (52.1) situé dans la première section distale (43.1) et par le 20 deuxième réflecteur optique (52.2) situé dans la deuxième section distale (43.2).\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la section de couplage (41) comporte au moins une zone de couplage (41 .1, 41.2 ; 44.1, 44.2) qui présente une dimension transversale qui varie suivant l'axe longitudinal du guide d'onde intégré (4o), de sorte qu'un indice effectif du mode optique supporté par la section de 25 couplage (41) passe localement d'une valeur supérieure à un indice effectif du mode optique supporté par la section d'amplification optique (21) à une valeur inférieure à celui-ci.\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon la revendication 9, dans laquelle la zone de couplage (41.1, 41.2) forme un transformateur de mode adiabatique.\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon la revendication 9 ou 10, dans laquelle la zone de couplage (41 .1, 30 41.2 ; 44.1, 44.2) présente un couplage partiel de manière à permettre une extraction du rayonnement lumineux hors de la cavité optique par la membrane suspendue, ou présente un couplage total de manière à permettre une extraction du rayonnement lumineux hors de 28 la cavité optique au moyen d'un guide d'onde d'extraction (51) situé au niveau de la couche support (3) et couplé optiquement au guide d'onde intégré (4o).\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à il, dans laquelle la membrane suspendue comporte deux zones (32,\n<CLM>\1\tdopées selon des types de conductivité 5 opposés s'étendant au moins en partie dans les portions latérales (3o) de part et d'autre de la section d'amplification optique (21), celle-ci comportant un matériau (22) non intentionnellement dopé ou dopé de type n.\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon la revendication 12, dans laquelle le guide d'onde intégré (4o) est situé à distance, en projection orthogonale, desdites zones dopées (32, 33). 10\n<CLM>\1\tSource laser (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans laquelle la portion centrale (2o) présente des contraintes mécaniques moyennes en tension, d'une valeur suffisante pour rendre sensiblement directe sa structure de bandes d'énergie au niveau de la section d'amplification optique (21).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'une source laser (1) selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, comportant les étapes suivantes : i. réalisation du guide d'onde intégré (4o) dans la couche support (3) ; ii. réalisation de la couche semiconductrice (io) comportant la membrane formée de la portion centrale (2o) et des bras tenseurs (3o), de sorte que la section de couplage (41) soit située en regard de la section d'amplification optique (21) et que les bras 20 tenseurs (3o) soient situés à distance, en projection orthogonale, du guide d'onde intégré (40) ; iii. mise en suspension de la membrane, de sorte que la portion centrale (2o) soit contrainte en tension par les bras tenseurs (30). 25