FR2871583A1 - Dispositif de prelevement d'une partie d'un faisceau lumineux issu d'un composant electronique emetteur de lumiere - Google Patents
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Abstract
Dispositif de prélèvement d'une partie d'un faisceau lumineux issu d'un composant électronique émetteur de lumière.Ce dispositif comprend un miroir (20) à moins de 500 m du composant (15), pour prélever une partie (22) du faisceau (16), et s'applique notamment à la régulation de la puissance lumineuse du faisceau.
Description
2871583 1
DISPOSITIF DE PRÉLÈVEMENT D'UNE PARTIE D'UN FAISCEAU LUMINEUX ISSU D'UN COMPOSANT ÉLECTRONIQUE ÉMETTEUR DE LUMIÈRE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un dispositif de prélèvement d'une partie d'un faisceau lumineux issu d'un composant électronique émetteur de lumière (en anglais light emitting electronic component ).
Elle s'applique en particulier à la commande (en anglais control ) de la puissance de 15 l'émission lumineuse du composant.
L'invention est plus particulièrement utilisable avec les composants de type VCSEL, c'est-à-dire les lasers à émission par la surface à cavité verticale (en anglais vertical cavity surface emitting lasers ), ou avec les diodes électroluminescentes à cavité résonante (en anglais resonant cavity light emitting diodes ).
Elle trouve des applications notamment dans tous les systèmes qui utilisent des liens optiques et, plus généralement, dans tous les systèmes qui comportent des émetteurs de lumière et nécessitent de commander la puissance lumineuse de ces émetteurs, ces derniers étant, par exemple, des VCSEL ou des RCLED c'est-à-dire des diodes électroluminescentes à cavité résonante (en anglais resonant cavity light emitting diodes ).
2871583 2 Rappelons qu'une RCLED est une structure qui est quasiment identique à un VCSEL mais dont les miroirs ont une réflectivité plus faible.
L'invention s'applique, par exemple, aux liaisons optiques à grande vitesse, aux liaisons optiques intra-puces (en anglais intra-chips optical connections ), aux liaisons optiques intra-cartes et aux liaisons optiques en espace libre.
Toutes ces liaisons ont besoin d'une puissance lumineuse parfaitement stabilisée, commandée automatiquement par un système de type APC (pour Automatic Power Control ).
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Le niveau de compacité des composants optoélectroniques doit répondre à la miniaturisation croissante des modules d'émission-réception.
De plus, on demande à ces modules d'être de plus en plus performants tout en étant de moins en 20 moins coûteux.
En conséquence, on recherche en permanence des techniques permettant d'augmenter la densité d'intégration des composants sur les puces (en anglais chips ).
On se reportera aux documents suivants: [1] Vertical-Cavity Lasers with an Intracavity Resonant Detector, Sui F. Lim et al., IEEE Journal of selected topics in quantum electronics, vol. 3, n 2, 1997, pages 416 à 421 [2] Power Control of VCSEL Arrays Using Monolithically Integrated Focal Plane Detectors, Mohammad Azadeh et al., Journal of Lightwave Technology, vol. 20, n 8, 2002, pages 1478 à 1484 [3] Demande Internationale WO 03/000019, publiée le 3 janvier 2003, Integrated photodetector for VCSEL feedback control.
Dans un système classique d'émission de 10 lumière, deux composants distincts sont généralement implantés: - le composant d'émission, par exemple un laser ruban (en anglais stripe laser ) ou un VCSEL, et - un composant de détection permettant de commander la puissance lumineuse émise, à partir du prélèvement d'une fraction de celle-ci, comme cela se fait dans les systèmes de type APC.
Dans le cas d'un laser de type Fabry-Pérot, il est facile d'utiliser une photodiode pour le prélèvement. En effet, les deux faces du laser étant accessibles et de la lumière étant émise même par la face opposée à la face d'émission proprement dite, il est aisé de disposer une photodiode en regard de cette face opposée.
Par contre, dans le cas d'un VCSEL, le moyen associé à ce dernier pour le prélèvement d'une partie de la puissance lumineuse est généralement externe: on place un composant photodétecteur à proximité du VCSEL (voir par exemple le document [3]).
En effet, les deux miroirs de très haute réflectivité du VCSEL ne sont pas nécessairement accessibles et la fuite latérale de lumière est extrêmement faible.
Toutefois, on a déjà proposé de fabriquer une structure monolithique comprenant un VCSEL et des moyens pour capter des ondes lumineuses évanescentes latérales, issues de ce VCSEL, ou/et une cavité résonante supplémentaire pour la détection, cette cavité étant intégrée à l'empilement de couches du VCSEL. Il convient toutefois de noter que l'intégration d'une telle cavité augmente le temps de production et fait baisser le rendement de fabrication.
EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents.
Elle propose d'intégrer la photodiode de prélèvement de lumière le plus près possible de la puce (en anglais chip ) du VCSEL ou de la RCLED, plus généralement du composant électronique émetteur de lumière, et d'exploiter une partie du faisceau lumineux émis par ce composant, en particulier la partie externe, ou partie périphérique, de ce composant.
Notamment dans le cas d'un VCSEL, cette partie est la moins utile du faisceau.
Plus généralement, la présente invention résout le problème du prélèvement d'une partie du faisceau lumineux émis par un composant électronique émetteur de lumière, en particulier un VCSEL ou une RCLED, en vue d'utiliser la lumière prélevée, par exemple pour commander la puissance du faisceau lumineux.
De façon précise, la présente invention a pour objet un dispositif de prélèvement d'une partie d'un faisceau lumineux issu d'un composant électronique émetteur de lumière, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un miroir, ou réflecteur, qui est disposé à proximité du composant, à moins de 500 pm de ce dernier, et apte à prélever une partie du faisceau lumineux.
Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, le composant électronique émetteur de lumière est un laser à émission par la surface à cavité verticale ou une diode électroluminescente à cavité résonante.
Selon un mode de réalisation avantageux du dispositif objet de l'invention, le miroir est apte à prélever la partie externe annulaire du faisceau lumineux issu du composant.
Selon un mode de réalisation préféré du dispositif objet de l'invention, le miroir est formé sur une face du composant, par laquelle est émis le faisceau lumineux.
De préférence, le miroir est un miroir 25 annulaire, ce miroir annulaire et le faisceau lumineux étant coaxiaux.
Le dispositif objet de l'invention peut comprendre en outre un photodétecteur qui est prévu pour détecter la partie prélevée par ce dispositif, après réflexion de cette partie par le miroir.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le miroir est un miroir annulaire, le dispositif comprend en outre un photodétecteur qui est prévu pour détecter la partie prélevée par ce dispositif, après réflexion de cette partie par le miroir, et le photodétecteur est un photodétecteur annulaire, ce photodétecteur annulaire, le miroir annulaire et le faisceau étant coaxiaux.
Dans le cas où le dispositif objet de l'invention est pourvu d'un photodétecteur, ce photodétecteur est de préférence intégré de façon monolithique au composant électronique émetteur de lumière.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens de régulation de la puissance lumineuse du faisceau émis par le composant électronique émetteur de lumière, à l'aide de la partie de ce faisceau, qui est prélevée par le miroir.
De préférence, dans le cas où le dispositif objet de l'invention est pourvu du photodétecteur, ces moyens de régulation comprennent ce photodétecteur.
La présente invention concerne aussi une matrice de composants électroniques émetteurs de lumière, chaque composant étant pourvu d'un dispositif conforme à l'invention.
L'invention présente divers avantages: - elle permet d'utiliser des barrettes ou 30 des matrices de composants électroniques émetteurs de lumière élémentaires tels que les VCSEL ou les RCLED, munis de photodétecteurs et de dispositifs de prélèvement conformes à l'invention, et d'hybrider ces VCSEL ou ces RCLED sur un circuit de commande, ce dernier étant par exemple de type CMOS, - elle permet de diminuer sensiblement les coûts de fabrication de composants de type VCSEL ou RCLED dont la puissance lumineuse est commandée automatiquement, - elle autorise la fabrication d'une matrice de composants élémentaires émetteurs de lumière, par exemple des VCSEL ou des RCLED, dont le pas (en anglais pitch ) est faible, cette matrice comprenant des moyens de commande de la puissance lumineuse émise par chaque composant élémentaire, et - elle permet de diaphragmer le faisceau lumineux émis par un composant électronique émetteur de lumière, grâce à la présence d'un réflecteur sur la face arrière de ce composant.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un exemple de VCSEL connu, - la figure 2A est une vue en coupe longitudinale schématique et partielle d'un VCSEL muni d'un dispositif conforme à l'invention, - la figure 2B est une vue en coupe transversale schématique et partielle du VCSEL de la figure 2A, - la figure 2C illustre schématiquement et 5 partiellement une variante du VCSEL de la figure 2A, les figures 3A à 3D illustrent schématiquement des étapes d'un procédé de fabrication d'un VCSEL muni d'un dispositif conforme à l'invention, et les figures 4A à 4E illustrent schématiquement des étapes d'un autre procédé de fabrication d'un VCSEL muni d'un dispositif conforme à l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 est une vue en coupe schématique d'un VCSEL classique dans un plan contenant l'axe X de ce VCSEL. Ce dernier est formé sur un substrat 2 et comprend une cavité résonante 4, délimitée par un miroir inférieur 6 et un miroir supérieur 8. Le miroir inférieur 6 repose sur le substrat 2. La cavité 4 comprend une zone active 10 entourée par une couche latérale d'un oxyde 12.
Lorsque le VCSEL est convenablement polarisé (en anglais "biased") (par des moyens non représentés), la zone active 10 émet un faisceau lumineux 14 qui est sensiblement conique et dont l'axe est l'axe X. Le demi-angle au sommet a de ce faisceau dépend de la conception du VCSEL mais cet angle est généralement compris entre 10 et 20 .
La figure 2A est une vue en coupe schématique est partielle d'un VCSEL 15 qui est muni d'un dispositif conforme à l'invention. Plus précisément, cette figure 2A est une demi-coupe du VCSEL 15 par un plan contenant l'axe Z de ce VCSEL. On voit ainsi la moitié du VCSEL.
La figure 2B est la coupe I-I de la figure 2A. Il s'agit donc d'une demi-coupe du VCSEL suivant un plan qui est perpendiculaire à l'axe Z de ce VCSEL. Cet axe Z constitue également l'axe du faisceau lumineux sensiblement conique 16 émis par le VCSEL lorsque ce dernier est convenablement polarisé (par des moyens non représentés). Le demi-angle au sommet de ce faisceau est encore noté a sur la figure 2A.
Conformément à l'invention, le VCSEL 15 de la figure 2A est muni d'un miroir 20 qui est disposé à proximité du VCSEL et prévu pour prélever une partie externe 22, ou partie périphérique, du faisceau lumineux 16. Cette partie 22 est délimitée, sur la figure 2A, par le cône de demi-angle au sommet a et par un autre cône de demi-angle au sommet R, où I est inférieur à a.
Le VCSEL est formé sur un substrat 24 et comprend une cavité résonante 26, délimitée par un miroir inférieur 28 et un miroir supérieur 30, le miroir inférieur 28 reposant sur le substrat 24.
La cavité résonante 26 comprend une zone active 32 qui émet le faisceau lumineux 16 lorsque le VCSEL est convenablement polarisé. Cette zone active 32 est entourée par une couche latérale d'un oxyde 34.
Dans l'exemple de la figure 2A, le faisceau lumineux 16 est émis en direction de la face inférieure du substrat 24, c'est-à-dire la face opposée à celle qui porte le miroir 28. Le miroir 20 conforme à l'invention est formé sur cette face inférieure du substrat. Ce miroir 20 est totalement réflecteur vis-à-vis du faisceau 16.
On voit aussi que la face inférieure du substrat 24 comporte une couche anti-reflet 36 et que le miroir 20 est formé sur cette couche anti-reflet 36.
Ce miroir 20 est un miroir annulaire dont l'axe est l'axe Z du faisceau 16. Les dimensions de ce miroir annulaire sont choisies pour intercepter la partie périphérique souhaitée du faisceau 16. On choisit donc le rayon intérieur et le rayon extérieur du miroir annulaire 20 à cet effet.
Dans l'exemple de la figure 2A, le VCSEL est également muni d'une photodiode 38 prévue pour détecter la partie externe 22 du faisceau 16, qui est prélevée par le miroir 20, après réflexion de cette partie par ce miroir 20. Dans l'exemple, la photodiode 38 est une photodiode annulaire dont l'axe est aussi l'axe Z. On voit que cette photodiode 38 reçoit effectivement la lumière 40 résultant de la réflexion de la partie périphérique 22 par le miroir 20. Il s'agit d'une réflexion interne puisque la lumière interceptée par le miroir 20 et la lumière réfléchie par ce dernier ne sortent pas du substrat.
Précisons en outre que le dispositif élémentaire comprenant le VCSEL 15, le miroir annulaire 20 et la photodiode 38 est un dispositif intégré, permettant de réguler la puissance lumineuse du faisceau 16 émis par le VCSEL, en exploitant la lumière qui est réfléchie par la face arrière de ce dispositif (face inférieure du substrat 24).
On précise que la photodiode annulaire 38 est une photodiode à cavité (en anglais "cavity photodiode") parce qu'elle est délimitée par les miroirs 28 et 30 qui délimitent également la cavité résonante 26. De plus, cette photodiode peut être construite autour de la couche d'oxyde 34 (couche annulaire).
Dans cette photodiode, le matériau 41 compris entre les miroirs 28 et 30 est un empilement de puits quantiques (en anglais quantum wells ) qui est de préférence le même que l'empilement de la zone active 32. Cette configuration présente l'avantage que, de cette façon, les pics de réponse du VCSEL et de la photodiode coïncident puisque les longueurs d'onde de résonance sont les mêmes.
L'anode de cette photodiode est constituée par exemple par le miroir de Bragg inférieur dosé N (référence 28) et sa cathode par le miroir de Bragg supérieur dopé P par exemple (référence 30).
On dispose ainsi d'une photodiode à cavité, qui est directement intégrée de façon monolithique autour du VCSEL, les dispositifs d'émission et de réception pouvant avantageusement être construits à partir des mêmes empilements de puits quantiques et de couches miroirs.
Remarquons également que le miroir annulaire 20, ou réflecteur annulaire, constitue un diaphragme qui réfléchit la lumière interceptée vers la face avant du dispositif élémentaire, c'est-à-dire vers la face où se trouvent les deux miroirs 28 et 30, tandis que la partie non interceptée du faisceau 16 traverse le miroir 20 en vue d'une utilisation en dehors du VCSEL.
On voit aussi sur la figure 2A les deux électrodes,42 et 44 permettant de recueillir le courant engendré par la photodiode 38 lorsqu'elle reçoit la lumière réfléchie par le miroir 20. On voit aussi les électrodes 46 et 48 permettant la commande du VCSEL. Avantageusement, la photodiode et le VCSEL pourraient avoir une électrode commune.
Sur la figure 2A, on voit en outre une structure annulaire 50 dont l'axe est l'axe Z et qui repose sur le substrat 24, isolant la photodiode 38 et la cavité résonante 26.
On voit aussi une autre structure annulaire isolante 52 sur laquelle se trouve l'électrode 44. Le matériau de ces structures 50 et 52 peut être par exemple un polymère. Des vias peuvent être prévus dans ce polymère pour assurer la reprise de contact au niveau de la face enterrée du VCSEL et/ou de la photodiode.
Dans l'exemple de la figure 2A, on a prévu 30 une reprise de contact 54 relative au VCSEL et une reprise de contact 55 relative à la photodiode.
La figure 2C illustre schématiquement le fait que le matériau 41 peut être latéralement oxydé et donc encadré par deux couches annulaires d'oxyde 41a.
Le courant d'injection du VCSEL 15 peut être asservi au courant qui est engendré par la photodiode 38 lorsque cette dernière reçoit la lumière réfléchie par le miroir 20. On peut donc réguler le courant d'excitation du VCSEL et donc la puissance du faisceau lumineux 16 engendré par ce VCSEL.
Les moyens électroniques permettant la régulation de cette puissance comprennent la photodiode 38. Le reste de ces moyens n'est pas représenté.
L'invention permet donc l'intégration planaire d'une matrice de VCSEL, chaque VCSEL comprenant une photodiode de surveillance (en anglais "monitoring") qui permet la régulation de la puissance d'émission du VCSEL.
Une telle façon de faire ne nécessite pas de modifier la structure verticale des VCSEL et n'altère pas la performance de ces derniers. De plus, une telle technique est compatible avec la technique de retournement de puce (en anglais "flip-chip").
La cavité résonante 26 du VCSEL 15 ainsi que le miroir inférieur 28 et le miroir supérieur 30, qui délimitent cette cavité, sont conçus pour que le rendement quantique de détection de la photodiode associée 38 soit maximum.
A titre d'exemple, la cavité 38 et les miroirs 28 et 30 sont conçus de manière à maximiser le courant photonique réfléchi par rapport à un courant photonique qui pénètre dans la photodiode sous un angle d'incidence de l'ordre de 5 à 10 .
En effet, on peut, par exemple, tout à fait concevoir un miroir laissant passer la lumière qu'il reçoit sous un angle d'incidence de 5 à 10 (par rapport à une normale à ce miroir) et réfléchissant la lumière qu'il reçoit sous une incidence nulle par rapport à cette normale, cette conception utilisant les technique de l'ingéniérie quantique (en anglais "quantum engineering").
De même, on peut réaliser une cavité résonante 26 qui est par exemple optimisée par rapport aux éventuels décalages de longueur d'onde créés par des gradients de température entre le VCSEL et la photodiode en cavité 38 qui lui est associée.
Les figures 3A à 3D illustrent schématiquement diverses étapes d'un procédé de fabrication d'un VCSEL muni d'un miroir et d'une photodiode annulaire.
On utilise un substrat 56 (figure 3A) sur lequel on forme une couche 58 de cavité résonante délimitée par deux couches miroirs 60 et 62, la couche miroir 60 étant formée sur le substrat 56.
De façon classique, les miroirs qui délimitent la cavité résonante sont de préférence des miroirs DBR, c'est-à-dire des miroirs à réflecteurs de Bragg repartis (en anglais "distributed Bragg reflectors").
Ensuite, comme dans un procédé classique de fabrication de VCSEL (figure 3B), on effectue une gravure (en anglais "etching") des couches miroirs 60, 62 et de la couche 58 jusqu'au substrat 56 par exemple par gravure plasma réactive pour délimiter le VCSEL et la photodiode annulaire associée. On forme ainsi les tranchées annulaires 72 et 74 entre lesquelles est comprise la photodiode. Ces tranchées ont le même axe Z (axe du faisceau lumineux, destiné à être émis par le VCSEL).
Le rayon intérieur de la tranchée annulaire 74 est supérieur au rayon extérieur de la tranchée 10 annulaire 72.
On forme ensuite, par oxydation latérale ou implantation de protons, la zone active restreinte 70 du VCSEL, cette zone formant un disque d'axe Z. Pendant cette étape, la photodiode peut ou non être protégée, par exemple au moyen d'une couche de nitrure, pour éviter ou non la présence d'oxyde.
Sur la figure 3B, on voit l'oxyde 75 qui entoure la zone active "restreinte" 70. En outre, cette figure 3B illustre le cas où l'on n'a pas protégé la photodiode par le nitrure, de sorte que des couches annulaires d'oxyde 75 encadrent la cavité résonante annulaire 76 de la photodiode.
Au contraire, les figures 3C et 3D illustrent le cas où l'on a protégé la photodiode par le nitrure, de sorte que la cavité résonante 76 n'est pas encadrée par l'oxyde.
En fait, en pratique, on forme simultanément plusieurs VCSEL identiques sur le substrat 56 et des tranchées annulaires telles que la tranchée 74, permettant de délimiter les différents VCSEL.
On forme ensuite les diverses électrodes (non représentées), qui sont nécessaires au fonctionnement de chaque VCSEL et de chaque photodiode annulaire, selon les techniques connues de l'homme du métier. Il y a deux connexions par VCSEL et deux connexions par photodiode, une électrode pouvant être commune au VCSEL et à la photodiode.
Ensuite on amincit le substrat 56 jusqu'à ce qu'il ait une épaisseur D (figure 3C) permettant à la lumière réfléchie par le miroir conforme à l'invention, ultérieurement formé, de retraverser ce substrat en n'étant quasiment pas absorbée par ce dernier, pour parvenir à la photodiode annulaire (D<500 Pm) . On dépose ensuite une couche anti-reflet (non représentée) sur la face arrière 77 du substrat, à partir de laquelle ce substrat a été aminci, et l'on forme ensuite un miroir annulaire 78 sur la face arrière du substrat aminci (figure 3D). L'axe de ce miroir 78 est également l'axe Z. Les figures 4A à 4E illustrent schématiquement des étapes d'un autre procédé de fabrication d'un VCSEL pouvu d'un miroir et d'une photodiode annulaire. Dans cet autre procédé, le miroir que comporte ce dispositif est formé sur le VCSEL après avoir hybridé ce VCSEL sur un circuit de traitement de type CMOS.
Les étapes schématiquement illustrées par les figures 4A et 4B et les structures obtenues par ces étapes sont identiques à celles qui ont été décrites en faisant référence aux figures 3A et 3B et les mêmes références correspondent aux mêmes éléments (à ceci près que, dans le cas de la figure 4B, on a protégé la photodiode de sorte que la cavité résonante n'est pas encadrée par l'oxyde.
On forme ensuite les diverses électrodes (non représentées), qui sont nécessaires au fonctionnement de chaque VCSEL et de chaque photodiode annulaire.
Ensuite, la structure 80 ainsi obtenue est hybridée, par la technique de retournement de puce (en anglais "flip-chip"), sur une tranche (en anglais "wafer") d'un circuit de commande 82 par exemple de type CMOS (figure 4C), au moyen de billes de brasure (en anglais "solder balls") 84 que l'on forme au préalable sur la structure 80.
Des plots (en anglais "pads") de connexion (non représentés), sont également prévus sur la structure 80 et sur le circuit 82 en vue de cette hybridation.
Dans la pratique, comme on l'a déjà mentionné, on fabrique simultanément plusieurs VCSEL sur le substrat 56 et l'on procède à une hybridation collective de ces VCSEL sur le circuit de commande 82.
Ensuite (figure 4D), on amincit le substrat 56 des VCSEL hybridés jusqu'à ce que ce substrat ait une épaisseur D permettant à la lumière réfléchie par le miroir conforme à l'invention, ultérieurement formé sur chaque VCSEL, de retraverser le substrat en n'étant quasiment pas absorbée par ce dernier, pour parvenir à la photodiode annulaire associée.
Ensuite (figure 4E), pour chaque VCSEL, on forme un miroir annulaire 86 sur la face arrière du substrat aminci de façon que ce miroir 86 et la zone active 70 du VCSEL aient le même axe Z. On obtient ainsi une matrice de VCSEL, chaque VCSEL étant pourvu d'un miroir et d'une photodiode qui permettent la régulation de la puissance lumineuse émise par ce VCSEL.
On donne ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence à la figure 2A, des valeurs numériques relatives à la structure qui est représentée sur cette figure 2A.
On souhaite par exemple former des composants émetteurs de lumière, dont on est capable de commander la puissance lumineuse, sur une surface réduite: on forme par exemple une matrice de 10x10 VCSEL, avec un pas de 2501.lm, qui est le pas standard des connexions optiques.
On donne au substrat utilisé une épaisseur résiduelle D de 100 .m. Chaque VCSEL est capable d'émettre un faisceau lumineux conique dont le demiangle au sommet vaut 10 . La partie du faisceau, qui n'est pas prélevée par le miroir annulaire, est un faisceau conique dont le demi-angle au sommet vaut 5 .
Le miroir annulaire a un rayon intérieur de 17 m et un rayon extérieur de 35 m.
La zone active 32 (figure 2A) a un rayon de 15 m. La structure annulaire 45 a un rayon intérieur de 30 m et un rayon extérieur de 50 m.
On peut même former une matrice de VCSEL munis de miroirs annulaires et de photodiodes de façon que le pas d'intégration soit égal à 125 m, voire moins.
A titre purement indicatif et nullement limitatif, on donne ci-après des exemples de matériaux que l'on peut utiliser dans les structures décrites en faisant référence aux figures 3A à 3D et 4A à 4E.
- substrat 56: GaAs - miroir DBR 60: AlGaAs/GaAs - miroir DBR 62: AlGaAs/GaAs - couche (cavité) 58: GaInNAs - zone active 70: GaInNAs miroirs 78 et 86: Ti Les exemples de l'invention, que l'on a 15 donnés, sont relatifs aux VCSEL.
Cependant, l'invention n'est pas limitée à de tels composants: l'homme du métier peut adapter les exemples donnés au cas des RCLED.
En outre, les exemples donnés concernent le prélèvement d'une partie externe du faisceau lumineux issu d'un composant électronique émetteur de lumière. Cependant, l'invention n'est pas limitée à cela: pour certaines applications, il peut être avantageux de prélever une partie (pas nécessairement annulaire) du faisceau, plus vers le centre de ce dernier, la partie ainsi prélevée étant susceptible d'être plus représentative du faisceau émis (notamment du fait qu'il n'y a alors pas d'effet de bord).
L'homme du métier peut adapter ces exemples 30 donnés au prélèvement d'une telle partie.
B 14488.3 PV 20 2871583
Claims (11)
1. Dispositif de prélèvement d'une partie (22) d'un faisceau lumineux (16) issu d'un composant électronique émetteur de lumière (15), ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un miroir (20) qui est disposé à proximité du composant, à moins de 500 pm de ce dernier, et apte à prélever une partie (22) du faisceau lumineux (16).
2. Dispositif de prélèvement d'une partie (22) d'un faisceau lumineux (16) issu d'un composant électronique émetteur de lumière, ce composant électronique émetteur de lumière étant un laser à émission par la surface à cavité verticale (15) ou une diode électroluminescente à cavité résonante ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un miroir {20) qui est disposé à proximité du composant, à moins de 500 um de ce dernier, et apte à prélever une partie (22) du faisceau lumineux (16).
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel le miroir (20) est apte à prélever la partie externe annulaire (22) du faisceau lumineux (16) issu du composant.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le miroir (20) est formé sur une face du composant (15), par laquelle est émis le faisceau lumineux {16).
B 14488.3 PV 21 2871583
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le miroir est un miroir annulaire (20), ce miroir annulaire et le faisceau lumineux (16) étant coaxiaux.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ce dispositif comprenant en outre un photodétecteur (38) qui est prévu pour détecter la partie (22) prélevée par ce dispositif, après réflexion 10 de cette partie par le miroir (20).
7. Dispositif selon la revendication 5, ce dispositif comprenant en outre un photodétecteur (38) qui est prévu pour détecter la partie {22) prélevée par ce dispositif, après réflexion de cette partie par le miroir (20), et le photodétecteur est un photodétecteur annulaire, ce photodétecteur annulaire et le miroir annulaire étant coaxiaux.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, dans lequel le photodétecteur (38) est intégré de façon monolithique au composant électronique émetteur de lumière (15).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ce dispositif comprenant en outre des moyens (38) de régulation de la puissance lumineuse du faisceau (16) émis par le composant (15), à l'aide de la partie (22) de ce faisceau, qui est prélevée par le miroir (20).
B 14488.3 PV 22 2871583
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, ce dispositif comprenant en outre des moyens de régulation de la puissance lumineuse du faisceau (16) émis par le composant (15), à l'aide de la partie (22) de ce faisceau, qui est prélevée par le miroir (20), ces moyens de régulation comprenant le photodétecteur (38).
11. Matrice de composants électroniques émetteurs de lumière, chaque composant (15) étant pourvu du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
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