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L'emballage à faible coût des VCSEL (lasers émettant de surface de cavité verticale) est essentiel pour leurs applications dans les ordinateurs, les communications et la détection. Nous discutons de la fabrication de microlentilles à base de polymères sur les tableaux VCSEL pour la mise en forme des faisceaux et le couplage efficace avec des fibres optiques.
La technique Du Microfab Inkjet Drop-on-Demand est utilisée pour déposer des lentilles SU8 sur les substrats GaAs et sur des tableaux de VCSELS à haute performance, longueur d'onde 1310nm. La forme des microlentilles a été contrôlée en variant la viscosité liquide, le nombre et le volume des gouttes, la taille de la buse et la température du substrat. Nous avons utilisé des viscosités de 10, 14, 16, 18 et 19mPa.s, des températures de 27 'c et 60 'C, et le diamètre de la buse de 50 'm. Le diamètre de microlense d et la hauteur h variaient entre 130 et 210 m, et h-20-40m. Ces paramètres correspondent à des longueurs focales de 160 à 230 m. Le plus petit diamètre et la longueur focale ont été obtenus avec une viscosité de 14mPa.s. à 60oC.
La compatibilité de l'approche avec les VCSEL de télécommunications de haute performance a été étudiée en déposant les lentilles SU8 sur des rangées de magnétophones de 1310 nm, capables de 10 Gb/s vitesse de modulation. À ce stade, la distance VCSEL-lentille n'a pas été optimisée pour la mise en forme optimale du faisceau. La comparaison des caractéristiques de lumière contre courant avant et après le dépôt de la lentille a révélé une augmentation significative de la puissance de sortie et de l'efficacité externe des dispositifs après dépôt de polymère sur le miroir supérieur de Bragg. Une augmentation de la puissance de sortie de 2,5 mW à 3,5 mW a été mesurée, avec une augmentation tolérable du courant de seuil (de 1mA à 1.5mA). Nous interprétons ce résultat comme dû à la légère diminution de la réflectivité du miroir supérieur due à la variation de l'indice de réfraction du milieu supérieur. D'autres travaux devraient donner des lentilles optimisées pour un couplage efficace avec des fibres à mode unique.
Ellafi Dalila, Alexandru Mereuta, Benjamin Dwir, Moshe Judelewicz, Mohammadmahdi Kiaee, Juergen Brugger et Eli Kapon.
Conferance Poster Printing Electronics Europa Berlin 2019