Depuis 40 ans les diodes lasers semiconductrices ont envahi de nombreux secteurs : l’industrie, le médical, le stockage de l’information, la défense, l’automobile, sans oublier évidemment les communications par fibre qui ont d’abord été le moteur principal du développement de ce type de laser. Aujourd’hui ces lasers s’invitent de plus en plus dans notre environnement quotidien au sein de produits électroniques sans qu’on s’en rende compte. A titre d’exemple, on peut citer les systèmes de reconnaissance faciale de nos smartphones qui embarquent aujourd’hui des VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers).
La plateforme nanoRennes disposent d’un savoir-faire en microtechnologie et en croissance MBE pour fabriquer ce type d’émetteurs, en particulier pour la filière InP adressant les longueurs d’ondes des télécoms optiques. La plateforme a également démontré ces dernières années son expertise autour de cette filière InP et de ses alliages ternaires (InGaAs) et quaternaires (InGaAsP) permettant aussi de fabriquer des photodétecteurs sensibles aux longueurs d’onde de la bande C.
L’équipe FOTON-OHM qui héberge une des composantes de la plateforme nanoRennes a un long historique autour des activités de recherche optoélectroniques à base de semiconducteurs III-V. Aujourd’hui, les développements technologiques conduits au sein de nanoRennes permettent d’intégrer de nouvelles propriétés et fonctionnalités au sein de ces dispositifs photoniques III-V. Ainsi, au sein de nanoRennes et en collaboration avec d’autres plateformes françaises (LAAS, C2N, IES) ou étrangères (EPFL, Tampere univ.), des composants à base de structures verticales résonantes (VCSEL, VECSEL, photodétecteurs) combinant à la fois, nanostructures quantiques faites en MBE et approches technologiques innovantes, ont été démontrés. Au sein des équipes de l’Institut FOTON, certains de ces dispositifs sont également étudiés pour leurs propriétés optiques non linéaires à des fins applicatives liées aux émetteurs bi-fréquences et aux lasers à faible bruit d’intensité.
En parallèle de ces activités de recherche sur ces dispositifs originaux, la plateforme nanoRennes maintient aussi des liens forts avec l’industrie, et notamment ces dernières années avec l’entreprise 3SP Technologies, productrice de diodes lasers pour le marché des communications optiques. Cette collaboration a d’ailleurs amené en 2022 à la construction d’un laboratoire commun entre l’entreprise et l’Institut FOTON dans lequel nanoRennes joue un rôle clé. Cette collaboration vise dans un premier temps à développer de nouvelles techniques de passivation des facettes laser émettant à 980 nm. Ces développements technologiques seront utiles aux nouvelles générations de composants déployées dans les réseaux de communication optique pour les 5 à 15 années à venir. Ce type de collaboration sera aussi un moteur pour faire émerger de nouveaux sujets d’intérêt pour 3SP Technologies en s’appuyant notamment sur l’expertise de nanoRennes autour des domaines de la photonique.
Faits marquants
High Power 1.5-μm Quantum Dot VECSEL – octobre 2019