FR2860653A1 - Optical component e.g. resonant micro-cavity, producing method, involves assembling micro-lens matrix and microphone plate having laser active material layer between two reflector units, and cutting individual assemblies - Google Patents

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Abstract

The method involves assembling a micro-lens matrix (42) and a microphone plate (50) having a laser active material layer between two reflector units. Individual assemblies (45) having lenses and IR or ultraviolet radiation sources are cut. The microphone plate and the reflector units are assembled at the matrix of micro-lenses by splicing. The plate is placed directly on the matrix of micro-lenses by deposit and/or by growth.

Description

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EMETTEUR DE RAYONNEMENT ASSOCIÉ À UNE MICROLENTILLE  RADIATION EMITTER ASSOCIATED WITH A MICROLENGTH

DESCRIPTIONDESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE ET ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE L'invention se rapporte au domaine des microcavités résonnantes, notamment à base de cadmium, ou de mercure, ou de tellure et à leurs procédés de fabrication.  TECHNICAL FIELD AND STATE OF THE PRIOR ART The invention relates to the field of resonant microcavities, in particular based on cadmium, or mercury, or tellurium and their manufacturing processes.

De telles cavités sont excitées optiquement 10 afin de réaliser des émetteurs dans le spectre infrarouge Ces émetteurs peuvent notamment être utilisés pour des applications de détection de gaz par spectrométrie et absorption différentielle.  Such cavities are optically excited in order to make emitters in the infrared spectrum. These emitters can in particular be used for gas detection applications by spectrometry and differential absorption.

Une microcavité résonnante est usuellement formée d'une couche absorbante à base de cadmium, ou de mercure, ou de tellure, et est comprise entre deux couches réflectives.  A resonant microcavity is usually formed of an absorbent layer based on cadmium, or mercury, or tellurium, and is between two reflective layers.

La couche absorbante est par exemple 20 réalisée par une technique d'épitaxie.  The absorbent layer is for example made by an epitaxial technique.

Les couches réflectives sont réalisées par une technique de dépôt d'empilement en couches minces de matériaux diélectriques.  The reflective layers are made by a thin layer stacking technique of dielectric materials.

La longueur de la microcavité résonnante ainsi formée pour obtenir un pic d'émission situé dans le spectre infrarouge est de quelques dizaines de micromètres.  The length of the resonant microcavity thus formed to obtain an emission peak located in the infrared spectrum is a few tens of micrometers.

Afin de garantir sa tenue mécanique, la microcavité résonnante est reportée par collage sur un substrat plus épais, transparent aux longueurs d'ondes mises en jeu.  In order to guarantee its mechanical strength, the resonant microcavity is transferred by bonding to a thicker substrate, transparent to the wavelengths involved.

Les étapes usuelles de fabrication sont les suivantes (figures lA - 1F).  The usual manufacturing steps are as follows (FIGS. 1A-1F).

On procède tout d'abord à la génération de la couche absorbante 2 à base de cadmium, ou mercure, ou tellure, par épitaxie sur un substrat 4 sacrificiel adapté en terme d'accord de maille (figure 1A).  The first step is to generate the absorbent layer 2 based on cadmium, or mercury, or tellurium, by epitaxy on a sacrificial substrate 4 adapted in terms of mesh agreement (FIG. 1A).

Puis (figure 1E), il y a dépôt par PECVD du premier miroir 6 de la cavité : on constitue en fait un empilement de matériaux de type ZnS, ou YF3.  Then (FIG. 1E), the first mirror 6 of the cavity is deposited by PECVD: a stack of materials of the ZnS or YF3 type is in fact constituted.

L'ensemble est reporté (côté miroir) sur un support transparent 8 (figure 1C).  The assembly is reported (mirror side) on a transparent support 8 (Figure 1C).

Le substrat sacrificiel 4 est retiré par 15 amincissement mécano-chimique (figure 1D).  The sacrificial substrate 4 is removed by mechano-chemical thinning (FIG. 1D).

Enfin (figure 1E), on forme par dépôt, par exemple de type PECVD, un deuxième miroir 10 de la cavité : on constitue ainsi un empilement de matériaux de type ZnS, ou YF3.  Finally (FIG. 1E), a second mirror 10 of the cavity is formed by deposition, for example of the PECVD type: a stack of materials of the ZnS or YF3 type is thus formed.

La plaque ainsi réalisée est ensuite découpée (figure 1F) pour obtenir des émetteurs individuels.  The plate thus produced is then cut (FIG. 1F) to obtain individual emitters.

En fonctionnement, une telle microcavité résonnante produit un rayonnement, cohérent ou non, par pompage optique par une source qui peut être de type diode laser.  In operation, such a resonant microcavity produces radiation, coherent or not, by optical pumping by a source that can be of the laser diode type.

En effet, une diode laser présente l'avantage d'émettre toute sa puissance sur un étroit pic spectral qui peut être ajusté sur une raie d'absorption de la microcavité de façon à optimiser au mieux le rendement entre la puissance de pompe et la puissance émise par la microcavité résonnante.  Indeed, a laser diode has the advantage of emitting all its power on a narrow spectral peak that can be adjusted on a line of absorption of the microcavity so as to optimize the efficiency between the pump power and the power emitted by the resonant microcavity.

La microcavité résonnante est placée très près de la source optique de pompe afin de minimiser la taille ou le rayon de la zone de pompage et de maximiser la densité de la puissance dans la zone de pompage, et donc le rendement.  The resonant microcavity is placed very close to the pump optical source in order to minimize the size or radius of the pumping zone and to maximize the power density in the pumping zone, and hence the efficiency.

En effet, le faisceau issu de la source de pompage est généralement divergent.  Indeed, the beam from the pump source is generally divergent.

Pour augmenter le rendement de pompage, une solution, connue à ce jour, et appliquée par exemple au domaine des microlasers à milieu actif solide, est d'insérer un composant 20 de type lentille entre la source optique de pompe 22 et la microcavité résonnante 24, afin de focaliser le faisceau 23 généralement divergent issu de la source de pompage dans la microcavité résonnante (figure 2). La référence 25 désigne le faisceau émis par cette dernière.  In order to increase the pumping efficiency, a solution, known to date, and applied for example in the field of microlasers with a solid active medium, is to insert a lens-type component 20 between the pump optical source 22 and the resonant microcavity 24. , in order to focus the generally divergent beam 23 coming from the pump source into the resonant microcavity (FIG. 2). The reference 25 designates the beam emitted by the latter.

Cette solution nécessite d'aligner les 3 composants transversalement sur l'axe optique et longitudinalement, de façon à obtenir la focalisation du faisceau de pompe dans la microcavité résonnante.  This solution requires to align the 3 components transversely on the optical axis and longitudinally, so as to obtain the focusing of the pump beam in the resonant microcavity.

Un tel alignement devient délicat à réaliser du fait de la réduction de la taille des composants, par exemple en dessous du millimètre.  Such an alignment becomes difficult to achieve because of the reduction in the size of the components, for example below the millimeter.

Or cette réduction de taille est souhaitable afin d'améliorer la compacité du système optique, indispensable en cas de système embarqué, et surtout afin de réaliser plus d'émetteurs à partir d'une même surface fabriquée (voir le procédé décrit en liaison avec les figures 1A - 1F).  However, this reduction in size is desirable in order to improve the compactness of the optical system, which is essential in the case of an on-board system, and especially in order to produce more transmitters from the same fabricated surface (see the method described in connection with FIGS. Figures 1A-1F).

De plus, la réduction de la taille des émetteurs réduit également proportionnellement la surface exploitable sur l'émetteur.  In addition, reducing the size of the transmitters also proportionally reduces the exploitable area on the transmitter.

En effet, les techniques de micro-découpe à la scie circulaire, issues de la micro-électronique et appliquées à ce type de composant, laissent un écaillage en bordure de composant qui n'est alors plus exploitable. Etant donnée la fragilité des matériaux utilisés, cet écaillage peut être de l'ordre de quelques dizaines de microns.  Indeed, micro-cutting techniques with a circular saw, from micro-electronics and applied to this type of component, leave a flaking component edge that is no longer exploitable. Given the fragility of the materials used, this chipping may be of the order of a few tens of microns.

Ainsi à largeur d'écaillage donnée, la proportion exploitable de la surface de l'émetteur est d'autant plus faible que le composant est petit.  Thus with a given flaking width, the exploitable proportion of the surface of the emitter is even smaller than the component is small.

Compte tenu de ces inconvénients d'alignement et des contraintes liées à la miniaturisation des composants, une solution est de réaliser un élément monolithique comprenant la lentille de focalisation et l'émetteur.  Given these alignment drawbacks and constraints related to the miniaturization of the components, one solution is to produce a monolithic element comprising the focusing lens and the transmitter.

Ainsi, les ajustements transversaux et 20 longitudinaux sont pré-réglés.  Thus, the transverse and longitudinal adjustments are pre-set.

La réalisation de tels éléments monolithiques, comprenant la lentille et l'émetteur, pose néanmoins des problèmes.  The realization of such monolithic elements, including the lens and the transmitter, nevertheless poses problems.

Afin de limiter les difficultés d'alignements optiques de la lentille avec l'émetteur, une solution est d'assembler directement la lentille 20 sur l'émetteur 24, comme illustré sur la figure 3.  In order to limit the difficulties of optical alignments of the lens with the transmitter, one solution is to directly assemble the lens 20 on the transmitter 24, as illustrated in FIG.

Longitudinalement, l'épaisseur e de la lentille peut ainsi être préalablement ajustée de façon à pré-régler la distance de focalisation.  Longitudinally, the thickness e of the lens can thus be adjusted beforehand so as to pre-adjust the focusing distance.

Transversalement (dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation des faisceaux 23, 25 de la figure 3), l'émetteur 24 est centré sur la lentille lors du report.  Transversally (in a plane perpendicular to the direction of propagation of the beams 23, 25 of Figure 3), the transmitter 24 is centered on the lens during the report.

Appliqué à des composants miniatures, ce réglage transversal peut être réalisé avec l'aide de micromanipulateurs adaptés, qui fournissent généralement un système de vision permettant d'aligner avec précision l'un sur l'autre les composants à assembler. Cette technique présente cependant 2 inconvénients majeurs: - Chaque émetteur est manipulé avec le risque de le dégrader, car il s'agit d'un composant très fragile, - Les assemblages sont réalisés unitairement émetteur par émetteur.  Applied to miniature components, this transverse adjustment can be achieved with the aid of adapted micromanipulators, which generally provide a vision system for precisely aligning the components to be assembled with one another. This technique, however, has two major drawbacks: - Each transmitter is manipulated with the risk of degrading it, because it is a very fragile component, - The assemblies are carried out unit by issuer.

Il existe des machines de positionnement, mais leur coût est très élevé.  There are positioning machines, but their cost is very high.

A titre d'exemple numérique, soit une diode laser pompe typique de surface émissive lx3pm2 et un système optique de focalisation adapté de grossissement G = 100. L'image de la surface émissive au niveau de la micro-cavité résonnante est ainsi de dimensions 0.1x0.3mm2.  As a numerical example, a typical pump laser diode emitting surface lx3pm2 and a focusing optical system adapted magnification G = 100. The image of the emitting surface at the level of the resonant micro-cavity is thus dimensions 0.1 x0.3mm2.

Par ailleurs, soit une micro-cavité résonnante de surface 4x4mm2. Si on considère un écaillage de largeur 50pm sur le bord de l'émetteur, la surface exploitable est alors réduite à 3.9x3.9mm2.  Moreover, a resonant micro-cavity of surface 4x4mm2. If we consider a scaling width 50pm on the edge of the transmitter, the exploitable area is reduced to 3.9x3.9mm2.

Comme on cherche à avoir une surface utile, sur la zone de pompage, d'au moins 3 fois la taille de l'image de la surface émissive au niveau de la micro- cavité résonnante (3 x 0,1 x 0,3 = 0,3 x 0,9 mm2), on a alors une tolérance de centrage de l'émetteur sur l'image de la surface émissive d'environ 3.6mm et 3.Omm (pour une surface exploitable de 3,9 mm x 3,9 mm et un faisceau de 0,3 mm x 0,9 mm, la tolérance est de 3,6 mm x 3 mm).  Since it is sought to have a useful area, on the pumping zone, of at least 3 times the size of the image of the emitting surface at the level of the resonant micro-cavity (3 × 0.1 × 0.3 = 0.3 x 0.9 mm2), then there is a centering tolerance of the emitter on the image of the emitting surface of about 3.6mm and 3.Omm (for a usable surface of 3.9 mm x 3 , 9 mm and a beam of 0.3 mm x 0.9 mm, the tolerance is 3.6 mm x 3 mm).

En revanche, sur une micro-cavité résonnante de surface lxlmm2, toujours en considérant un écaillage de largeur 50pm sur le bord de l'émetteur, la surface exploitable est réduite à 0.8 x 0.8 mm2. Avec une même taille de faisceau que ci - dessus la tolérance de centrage de l'émetteur sur l'image de la surface émissive est alors d'environ 0.5 mm et - 0.1 mm (pour une surface exploitable de 0,8 mm x 0,8 mm et un faisceau de 0,3 mm x 0,9 mm, la tolérance est de 0,5 mm x (-0,1) mm, ce qui n'est pas tolérable).  On the other hand, on a micro-resonant cavity of surface lxlmm2, always considering a scaling of width 50pm on the edge of the emitter, the exploitable surface is reduced to 0.8 x 0.8 mm2. With the same beam size as above, the centering tolerance of the transmitter on the image of the emitting surface is then about 0.5 mm and - 0.1 mm (for a usable area of 0.8 mm × 0, 8 mm and a beam of 0.3 mm x 0.9 mm, the tolerance is 0.5 mm x (-0.1) mm, which is not tolerable).

On observe ainsi le besoin de supprimer les erreurs de centrage dans l'alignement de composants miniatures, notamment ceux dont la surface émissive, mesurée dans un plan perpendiculaire à une direction de propagation de faisceau de pompage et/ou de faisceau émis, est inférieure à 1 ou 2 mm2.  There is thus the need to eliminate centering errors in the alignment of miniature components, especially those whose emitting surface, measured in a plane perpendicular to a direction of propagation of pump beam and / or emitted beam, is less than 1 or 2 mm2.

Il se pose donc le problème de trouver un nouveau procédé de réalisation de composants optiques, en particulier lorsque ces composants sont des microcomposants, de taille ou de surface émissive, telle que définie cidessus, inférieure à 1 ou à 2 mm2.  There is therefore the problem of finding a new method for producing optical components, in particular when these components are microcomponents, of size or emitting surface, as defined above, of less than 1 or 2 mm 2.

Il se pose également le problème de trouver un nouveau procédé d'assemblage de composants optiques, notamment de microlentilles et de micro-cavités résonnantes, permettant un alignement des composants minimisant les erreurs de centrage et/ou de positionnement, notamment lorsque les composants sont de taille ou de surface émissive, telle que définie ci-dessus, inférieure à 1 ou à 2 mm2.  There is also the problem of finding a new method for assembling optical components, in particular microlenses and resonant micro-cavities, allowing component alignment to minimize centering and / or positioning errors, especially when the components are size or emitting surface, as defined above, less than 1 or 2 mm2.

Il se pose également le problème de focaliser un faisceau de pompage dans une microcavité résonnante afin d'augmenter le rendement de conversion dans la microcavité, tout en conservant la compacité de la microcavité résonnante, et en maintenant une structure compatible avec une fabrication collective, notamment lorsque la microcavité est de taille ou de surface émissive, telle que définie ci-dessus, inférieure à 1 ou à 2 mm2.  There is also the problem of focusing a pump beam in a resonant microcavity in order to increase the conversion efficiency in the microcavity, while maintaining the compactness of the resonant microcavity, and by maintaining a structure that is compatible with collective fabrication, in particular when the microcavity is of size or emitting surface, as defined above, less than 1 or 2 mm 2.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention concerne donc un procédé de réalisation de composants optiques comprenant chacun un émetteur de rayonnement et une microlentille, comportant: - la réalisation d'un assemblage d'une 20 plaque ou matrice de microlentilles et d'une plaque ou matrice d'émetteurs de rayonnement, - puis la découpe d'assemblages individuels comportant chacun une lentille et un émetteur de rayonnement.  DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention therefore relates to a method for producing optical components each comprising a radiation emitter and a microlens, comprising: the production of an assembly of a plate or matrix of microlenses and a plate or matrix of radiation emitters, and then the cutting of individual assemblies each comprising a lens and a radiation emitter.

L'invention concerne également un procédé de réalisation de composants optiques comprenant chacun un émetteur de rayonnement et une microlentille, comportant: - la réalisation d'une plaque ou matrice de 30 microlentilles, - la réalisation d'une plaque ou matrice d'émetteurs de rayonnement, l'assemblage des deux plaques ou matrices, et la découpe d'assemblages individuels comportant chacun une lentille et un émetteur de rayonnement.  The invention also relates to a method for producing optical components each comprising a radiation emitter and a microlens, comprising: - the production of a plate or matrix of 30 microlenses, - the production of a plate or matrix of emitters of radiation, assembling the two plates or dies, and cutting individual assemblies each having a lens and a radiation emitter.

Les matrices ou plaques de microlentilles et d'émetteurs peuvent être réalisées dans un ordre indifférent.  The dies or plates of microlenses and emitters can be made in any order.

Par conséquent, selon l'invention, la plaque comprenant les émetteurs peut être assemblée avec une plaque comprenant une matrice de microlentilles.  Therefore, according to the invention, the plate comprising the emitters can be assembled with a plate comprising a matrix of microlenses.

Cet assemblage permet d'obtenir le réglage longitudinal de la lentille avec l'émetteur, ainsi qu'un auto-centrage des émetteurs sur les microlentilles.  This assembly makes it possible to obtain the longitudinal adjustment of the lens with the transmitter, as well as a self-centering of the emitters on the microlenses.

Une découpe de l'ensemble en émetteurs unitaires peut être réalisée après assemblage des 20 plaques, par exemple par une lame de découpe.  Cutting of the assembly into unit emitters can be performed after assembly of the plates, for example by a cutting blade.

A cette fin, des repères de positionnement peuvent être réalisés sur la matrice de microlentilles.  For this purpose, positioning marks may be made on the microlens array.

Les microlentilles peuvent être de type microlentille réfractive ou diffractive ou à gradient d'indice.  The microlenses can be refractive microlens or diffractive or gradient index type.

L'assemblage des deux matrices peut être réalisé par collage.  The assembly of the two dies can be achieved by gluing.

Selon une variante, la plaque d'émetteur est réalisée directement sur la matrice de microlentilles, par dépôt et/ou par croissance.  According to one variant, the emitter plate is made directly on the microlens matrix, by depositing and / or by growth.

On peut réaliser préalablement ladite plaque de matériau émetteur de rayonnement et de moyens réfléchissants.  It is possible to carry out beforehand said plate of radiation-emitting material and reflecting means.

Par exemple, les moyens réfléchissants sont 5 réalisés par dépôt de couches réfléchissantes sur le matériau émetteur de rayonnement.  For example, the reflecting means is made by depositing reflective layers on the radiation emitting material.

Les émetteurs de rayonnement sont de préférence des émetteurs dans le domaine infra-rouge ou visible ou ultra-violet.  The radiation emitters are preferably emitters in the infra-red or visible or ultraviolet domain.

Chaque émetteur est par exemple à base de cadmium ou de mercure ou de tellure ou de un de leurs alliages.  Each emitter is for example based on cadmium or mercury or tellurium or one of their alloys.

La réalisation de la matrice de microlentilles peut quant à elle comporter: - un fluage ou un recuit d'un motif binaire sur une plaque de matériau optique, un transfert du motif binaire, par exemple par faisceau d'ions, dans le matériau optique.  The embodiment of the microlens array may comprise: a creep or annealing of a binary pattern on a plate of optical material, a transfer of the binary pattern, for example by ion beam, into the optical material.

Chaque assemblage obtenu peut avoir, après découpe, une surface émissive inférieure à 2 mm2.  Each assembly obtained may have, after cutting, an emitting surface less than 2 mm 2.

L'invention offre en outre les avantages particuliers suivants.  The invention further offers the following particular advantages.

Le système optique de focalisation est directement intégré à la microcavité résonnante, ce qui rend plus simple son exploitation en intégrant la focalisation du faisceau de pompage.  The optical focusing system is directly integrated with the resonant microcavity, making its operation easier by integrating the focusing of the pumping beam.

De plus, l'axe optique du système optique de focalisation est ainsi autoaligné avec la microcavité résonnante.  In addition, the optical axis of the focusing optical system is thus self-aligned with the resonant microcavity.

Les petites dimensions de microcavité résonnante sont conservées, ce qui permet toujours de la placer au plus près de la source de pompage optique et de conserver la compacité du système avec des performances supérieures.  The small resonant microcavity dimensions are retained, which always allows it to be placed closer to the optical pump source and to maintain the compactness of the system with superior performance.

Enfin, la fabrication des émetteurs avec lentille intégrée peut rester collective.  Finally, the manufacture of transmitters with integrated lenses can remain collective.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

- les figures 1A - 1F représentent un procédé collectif de fabrication d'émetteurs; - les figures 2 et 3 représentent divers 10 assemblages d'émetteurs et de lentilles; - les figures 4A - 4C représentent des étapes de réalisation de préformes en vue de la réalisation de microlentilles les figures 5A - 5C représentent des 15 étapes de transfert de préformes pour réaliser une matrice de microlentilles.  FIGS. 1A-1F represent a collective method of manufacturing emitters; Figures 2 and 3 show various assemblies of emitters and lenses; FIGS. 4A-4C show steps for producing preforms for the production of microlenses FIGS. 5A-5C show preform transfer steps for producing a microlens array.

DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION Une microcavité résonnante comporte une couche 2 de matériau actif laser, par exemple à base de cadmium, ou de mercure, ou de tellure (figure 1A). Chacun de ces matériaux sont absorbants pour un faisceau de pompage, en général situé dans le domaine de l'infra- rouge ou du visible ou de l'ultra - violet.  DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION A resonant microcavity comprises a layer 2 of active laser material, for example based on cadmium, or mercury, or tellurium (FIG. 1A). Each of these materials is absorbent for a pumping beam, generally located in the field of infrared or visible or ultraviolet.

Cette microcavité est comprise entre deux moyens réflecteurs 6, 10, formés par exemple par des ensembles de couches réflectrices (figure 1E).  This microcavity is between two reflector means 6, 10, formed for example by sets of reflective layers (Figure 1E).

La couche 2 est par exemple réalisée par une technique d'épitaxie. Les moyens réflecteurs ou les couches réflectrices peuvent être par exemple réalisés par technique de dépôt d'empilement en couches minces de matériaux diélectriques.  The layer 2 is for example made by an epitaxial technique. The reflector means or the reflective layers may for example be made by thin layer stacking technique of dielectric materials.

La longueur de la microcavité résonnante permet d'obtenir un pic d'émission situé dans la gamme spectrale souhaitée, infrarouge ou visible ou UV. Elle est, par exemple pour l'infra -rouge, de quelques dizaines de micromètres, par exemple comprise entre 10 et 100 micromètres.  The length of the resonant microcavity makes it possible to obtain an emission peak located in the desired spectral range, infrared or visible or UV. It is, for example for the infra-red, a few tens of micrometers, for example between 10 and 100 micrometers.

Afin de garantir sa tenue mécanique, la microcavité résonnante est reportée par collage sur un substrat plus épais transparent aux longueurs d'ondes mises en jeu (figure 1C).  In order to guarantee its mechanical strength, the resonant microcavity is transferred by bonding to a thicker substrate that is transparent to the wavelengths involved (FIG. 1C).

Les étapes usuelles de fabrication sont 15 celles décrites ci-dessus en liaison avec les figures 1A - 1E.  The usual manufacturing steps are those described above in connection with FIGS. 1A-1E.

La fabrication de matrices de microlentilles va maintenant être décrite, en liaison avec les figures 4A - 4C.  The manufacture of microlens matrices will now be described, in connection with FIGS. 4A-4C.

Cette fabrication peut avoir lieu indépendamment de, et avant ou après, la fabrication de la microcavité exposée ci-dessus.  This manufacture can take place independently of and before or after the manufacture of the microcavity exposed above.

On réalise d'abord une préforme 35 en résine photosensible sur un wafer ou une plaque 32 du matériau optique sélectionné, ce dernier étant par exemple de la silice et/ou du saphir et/ou du fluorure de calcium CaF2.  A photoresist preform 35 is first made on a wafer or plate 32 of the selected optical material, the latter being, for example, silica and / or sapphire and / or calcium fluoride CaF 2.

Une couche de résine 36 est formée sur une plaque 32 du matériau optique sélectionné (figure 4A).  A resin layer 36 is formed on a plate 32 of the selected optical material (Figure 4A).

Un motif binaire 34 est transféré par un rayonnement 30 ultra-violet sur la résine 36. Les motifs binaires sont ensuite développés (figure 4B). On peut donc réaliser ces motifs binaires par microlithographie.  A bit pattern 34 is transferred by ultraviolet radiation to the resin 36. The bit patterns are then expanded (Fig. 4B). We can therefore realize these binary patterns by microlithography.

Une préforme 35 est ensuite obtenue par fluage (figure 4C), ou encore par recuit, dudit motif binaire.  A preform 35 is then obtained by creep (FIG. 4C), or by annealing, of said binary pattern.

La préforme 35 est ensuite transférée à l'aide d'un faisceau d'ions 40 par RIE (gravure ionique réactive) sur le matériau optique 32 (figure 5A).  The preform 35 is then transferred by means of an ion beam 40 by RIE (reactive ion etching) onto the optical material 32 (FIG. 5A).

On obtient ainsi une matrice 42 de micro- lentilles (figure 5B).  A matrix 42 of microlenses is thus obtained (FIG. 5B).

Cette matrice est ensuite assemblée avec une plaque émettrice 50 (figure 5C). Cette dernière est par exemple celle obtenue à l'issue de l'étape illustrée en figure lE et déjà décrite ci-dessus.  This matrix is then assembled with an emitter plate 50 (FIG. 5C). The latter is for example that obtained at the end of the step illustrated in Figure lE and already described above.

L'assemblage peut être réalisé par collage, par exemple par adhésion moléculaire.  The assembly can be achieved by gluing, for example by molecular adhesion.

L'ensemble peut être découpé, par exemple à l'aide d'une lame de découpe, pour constituer des ensembles individuels 45 (figure 5C) comportant chacun une microlentille et un microcomposant émetteur avec ses miroirs. Les références 48 et 52 de la figure 5C indiquent des traits de coupe.  The assembly may be cut, for example by means of a cutting blade, to form individual assemblies 45 (FIG. 5C) each comprising a microlens and a transmitting microcomponent with its mirrors. References 48 and 52 of FIG. 5C indicate cut lines.

Cet ensemble est donc constitué : - sur une face, d'une matrice de microlentilles, - sur l'autre face, d'une seule microcavité couvrant toute la surface.  This set consists of: - on one side, a matrix of microlenses, - on the other side, a single microcavity covering the entire surface.

C'est par la découpe que vont être définis les ensemble individuels: cette découpe s'aligne sur les microlentilles et la cavité résonnante d'un ensemble individuel est alors auto-définie et auto-alignée sur sa microlentille.  It is through cutting that the individual sets will be defined: this cut aligns with the microlenses and the resonant cavity of an individual set is then self-defined and self-aligned on its microlens.

En vue de la découpe, il est possible de réaliser sur la matrice de lentilles des repères de positionnement puis de venir positionner la lame sur ces repères.  For the purpose of cutting, it is possible to make positioning marks on the lens matrix and then to position the blade on these marks.

Selon une variante il est possible de former directement la microcavité sur la matrice de microlentilles, par dépôt. Dans ce cas, cette matrice de microlentilles est utilisée en tant que support 8 de report dans les étapes des figures 1A - 1E. L'étape de découpe a ensuite lieu, comme indiqué ci-dessus.  According to a variant, it is possible to directly form the microcavity on the microlens matrix by deposition. In this case, this microlens matrix is used as a transfer medium 8 in the steps of FIGS. 1A-1E. The cutting step then takes place, as indicated above.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on remplace, au cours de la fabrication de la microcavité résonnante, l'étape de dépôt sur un substrat rigide par un report de la plaque émettrice sur un substrat présentant un système optique de microlentilles (tel que celui de la figure 5B) permettant de compenser la divergence du faisceau de pompe et de réduire sa taille radiale à l'intérieur de la microcavité résonnante.  According to another embodiment of the invention, during the manufacture of the resonant microcavity, the deposition step on a rigid substrate is replaced by a transfer of the emitter plate on a substrate having a microlens optical system ( such as that of FIG. 5B) making it possible to compensate the divergence of the pump beam and to reduce its radial size inside the resonant microcavity.

Il est aussi possible de réaliser le croissance directe des matériaux émetteurs sur la face arrière des micro-lentilles.  It is also possible to carry out the direct growth of the emitting materials on the rear face of the microlenses.

On peut donc utiliser la face arrière des lentilles comme surface: - soit pour le dépôt, - soit pour le report, - soit pour la croissance de la micro- cavité.  It is therefore possible to use the rear surface of the lenses as surface: either for the deposition, or for the transfer, or for the growth of the micro-cavity.

Quel que soit le mode de réalisation envisagé de l'invention, transversalement, chaque microcavité individuelle peut avoir une surface émissive, mesurée dans un plan perpendiculaire à une direction de propagation de faisceau de pompage 23 et/ou de faisceau émis 25 (figure 3) , ou suivant un plan défini par la plaque 50 de microémetteurs, inférieure à 1 ou 2 mm2 L'invention met donc en oeuvre une fabrication collective de microdispositifs émetteurs et de microlentilles afin de réaliser des composants émetteurs ayant chacun des moyens optiques de focalisation d'un faisceau de pompage, intégrés et autocentrés.  Whatever the embodiment of the invention envisaged, transversely, each individual microcavity may have an emitting surface, measured in a plane perpendicular to a direction of propagation of pump beam 23 and / or emitted beam 25 (FIG. 3). , or according to a plane defined by the microemitter plate 50, smaller than 1 or 2 mm2. The invention thus implements a collective fabrication of emitting microdevices and microlenses in order to produce transmitter components each having optical focusing means. a pumping beam, integrated and self-centering.

La technique décrite dans l'invention peut être généralisée à la fabrication d'émetteurs en dehors du spectre IR, par exemple dans le domaine spectral visible ou UV.  The technique described in the invention can be generalized to the manufacture of emitters outside the IR spectrum, for example in the visible or UV spectral domain.

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation de composants optiques comprenant chacun un émetteur de rayonnement 5 et une microlentille, comportant: - l'assemblage d'une matrice (42) de microlentilles et d'une plaque (50) comportant une couche (2) de matériau émetteur de rayonnement comprise entre deux moyens réflecteurs (6, 10), - puis la découpe d'assemblages individuels (45) comportant chacun une lentille et un émetteur de rayonnement.  A method of producing optical components each comprising a radiation emitter and a microlens, comprising: assembling a matrix (42) of microlenses and a plate (50) comprising a layer (2) of material radiation emitter between two reflector means (6, 10), - then cutting individual assemblies (45) each having a lens and a radiation emitter. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la plaque de matériau émetteur et de moyens réflecteurs est assemblée à la matrice de microlentilles par collage.  2. Method according to claim 1, wherein the emitter material plate and reflector means is assembled to the microlens matrix by gluing. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la plaque de matériau émetteur est réalisée directement sur la matrice de microlentilles par dépôt et/ou par croissance.  3. The method of claim 1, wherein the emitter material plate is made directly on the microlens matrix by deposition and / or growth. 4. Procédé selon l'une des revendications 1  4. Method according to one of claims 1 ou 2, dans lequel on réalise préalablement ladite plaque (50) de matériau émetteur de rayonnement et de moyens réflecteurs.  or 2, wherein said plate (50) of radiation-emitting material and reflector means is previously produced. 5. Procédé selon la revendication 4, dans 30 lequel les moyens réflecteurs (6,10) sont réalisés par dépôt de couches réfléchissantes sur le matériau (2) émetteur de rayonnement.  5. The method of claim 4, wherein the reflector means (6, 10) is formed by depositing reflective layers on the radiation-emitting material (2). 6. Procédé selon l'une des revendications 1  6. Method according to one of claims 1 à 5, dans lequel le matériau de la plaque de matériau émetteur de rayonnement est en un matériau émetteur dans le domaine spectral infrarouge, ou visible, ou ultra-violet.  at 5, wherein the material of the radiation emitting material plate is of a transmitting material in the infrared, or visible, or ultraviolet spectral range. 7. Procédé selon l'une des revendications 1  7. Method according to one of claims 1 à 6, dans lequel le matériau émetteur est à base de cadmium ou de mercure ou de tellure ou de un de leurs alliages.  to 6, wherein the emitter material is based on cadmium or mercury or tellurium or one of their alloys. 8. Procédé selon l'une des revendications 1  8. Method according to one of claims 1 à 7, comportant en outre la réalisation préalable d'une matrice (42) de microlentilles, par: - un fluage ou un recuit d'un motif binaire (34) sur une plaque de matériau optique (32), - un transfert par faisceau d'ions dans le matériau optique.  to 7, further comprising the prior embodiment of a matrix (42) of microlenses, by: - a creep or annealing of a binary pattern (34) on a plate of optical material (32), - a beam transfer of ions in the optical material. 9. Procédé selon l'une des revendications 1  9. Method according to one of claims 1 à 8, dans lequel la découpe d'assemblages individuels 25 est réalisée à l'aide d'une lame de découpe.  8, in which the cutting of individual assemblies 25 is performed using a cutting blade. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel des repères de positionnement sont préalablement formés sur la matrice de microlentilles. 15 20  10. The method of claim 9, wherein positioning marks are previously formed on the microlens matrix. 15 20 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel les microlentilles sont de type microlentilles réfractives ou diffractives ou à gradient d'indice.  11. Method according to one of claims 1 to 10, wherein the microlenses are microlens refractive or diffractive or index gradient type. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, chaque assemblage obtenu après découpe ayant une surface émissive inférieure à 2 mm2.  12. Method according to one of claims 1 to 11, each assembly obtained after cutting having an emitting surface less than 2 mm2.
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