Micro-Laser: du Laboratoire aux Applications

AUEG 22 nov. 10, page 1

Micro-Laser: du Laboratoire aux Applications

Denis BARBIER

Table ronde AUEG 22 novembre 2010


Agenda

• Introduction • Historique des micro-lasers • Technologie des micro-lasers • Applications • Marchés


Teem Photonics en quelques lignes

• Création fin 1998 (Spin-off Schneider Electric/GeeO) • Siège et production à Meylan près de Grenoble (40 personnes) • Activité évolue des télécoms aux lasers

> Pionnière de l’optique intégrée pour le FTTH et l’amplification (EDWATM)

> Acquiert l’activité micro-laser en 2005 • Expérience cumulée de plus de 7500 lasers • Présence France, Allemagne, USA, et 15 distributeurs pour le

reste du monde • Orientée export: 85% du CA hors France

> Développement alimenté par les régions en forte croissance économique • Une activité à composante industrielle et OEM forte:

> Marquage , Micro-usinage, Mesure à distance, Biologie, Microchirurgie, R&D

• Forte activité de R&D depuis la création


Historique du micro-laser • Deux laboratoires travaillent en parallèle sur le sujet

> Le LETI à Grenoble > Le MIT à Boston

Travaux de Mooradian et al. 1980 à 1994

(Micracor 1994)

Brevet MIT J.Zayhowski (fév.1995)

Travaux de Aubert et al. 1990 à 2000

Brevet LETI E.Molva (nov.1994)

Nanolase (1995)

JDSU (2001)

Teem Photonics (2005)

LETI MIT

15 ans R

&D

15 ans

Com

mercialisation

INPG UJF LETI

R&D


Technologie des puces micro-lasers

Two possible manufacturing processes provide the same capacity to achieve:

> Performance > Reliability > Experience > Quality > Volume

MIT LETI


Picolaser: le plus simple des lasers à impulsion brève, est basé sur une approche monolithique compacte

• Avantages: > Compact > Coût attractif > Fiable > Apte à la série industrielle

• Un picolaser transforme la puissance continue d’une diode de pompe en un train d’impulsions à haute puissance crête

Laser Material

Saturable Absorber

Mirrors

Pump diode

Picolaser


• Possibilité de créer des faisceaux à différentes longueurs d’ondes: > Utilisation de cristaux optiquement non linéaire > Grande efficacité > 532nm (vert) > 355 et 266nm (UV)

Puce Laser

NL cristal

Pump diode

Picolaser Green 532nm beam

1064nm beam

Picolaser: multi longueurs d’ondes


Une large gamme de produits issue de la technologie micro-laser Un client, un produit


Exemples d’applications


Applications sur matériaux transparents Marquage de diamant (world leader)

Marquage de verre Micro-usinage de céramique

Diamant brut Marquage Découpe/polissage anti-contrefaçon


Marquage du verre avec le PicoSpark 532nm

Musée des manufactures de dentelles: http://www.ville-retournac.fr/musee/anglais/index.html

Engraving on a standard microscope slide

10µm line width:


Micro-usinage de matériaux métalliques

• Picospark offers low HAZ for a higher throuput than fs lasers at a fraction of the price:

Stainless steel 250 µm deep 80 µm wide

Tungsten 80 µm deep 40 µm wide

Micromachining


Ceramic scribing and cutting, PicoSpark 532nm

155µm PicoSpark Green

Applications Qualités Découpe semi-conducteurs (PV) Micro usinage Médical

Usinage propre Coût attractif Efficacité


Autres applications Range finding

Google Earth

Microdissection & microsurgery


Système MicroFab3D: Absorption à 2 photons

• Transfert de l’UJF P.Baldeck, M.Bouriau

• Fabrication d’objets de taille micrométrique avec une résolution nanométrique

Microfluidique

Polymères Protéines & colloïdes Solution métallique


Exemple d’application de laser à guide d’onde • Airspeed measurement for aircraft using

Doppler Lidar approach > Collaboration with Thalès, Airbus, EADS,

Dassault Aviation

(TEEM)

Optical part of Lidar system


Nos marchés


Multi-segments multi-régions • Nos clients

> Des industriels: produits OEM pour Marquage , Micro-usinage, Mesure à distance, Biologie, Microchirurgie,

> Des laboratoires de recherche: produits standard

• Notre présence est mondiale > 86% de CA à l’exportation

Répartition géographique


Conclusion

• 15 ans de recherche et développement qui ont donné naissance à une activité industrielle viable

• Aujourd’hui la technologie ‘lasers microchip’, est mature et maîtrisée

Compacité, Efficacité, et fiabilité, démontrées

Production en volume opérationnelle (1500 lasers/an)

Des perspectives de croissance qui se confirment

• Une collaboration continue avec les laboratoires et un fort investissement de R&D (47% du CA en 2008)

Nouveaux produits mis sur le marché chaque année


[email protected]

Merci Thank You!

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