Réalisation de matrices de micro-lasers directionnels avec des métasurfaces

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Published on 08 April 2020

En collaboration avec le laboratoire III-V à Palaiseau (III-V Lab), l'Université des Technologies de Beijing, et l'Université Ludwig Maximilian à Munich, des physiciens du Centre de recherche sur l'hétéroépitaxie et ses applications (CRHEA, CNRS) ont conçu une nouvelle méthode de contrôle de la qualité du faisceau lumineux de micro-lasers à émission verticale (VCSEL) en proposant l'intégration monolithique de métasurfaces. Les métasurfaces sont « imprimées » directement sur le substrat, en face arrière des dispositifs, afin d’étendre cette approche au-delà du VCSEL unique, directement à des matrices de VCSELs pour créer des matrices de lasers programmables.

Cette intégration rudement efficace permet d’exploiter les extraordinaires capacités des métasurfaces pour façonner à volonté le profil des faisceaux lasers sans en altérer leurs cavités, permettant ainsi de conserver toutes les performances des lasers initiaux. La compatibilité des métasurfaces avec les processus de fabrication CMOS rend prometteuse leur intégration dans les dispositifs optoélectroniques ultra-compacts, ce qui pourrait profiter à un vaste domaine d'applications, notamment l'imagerie LIDAR et la formation ou la reconnaissance d'images.

Pour en savoir plus :
Y. Xie et al., "Metasurface-integrated vertical cavity surface-emitting lasers for programmable directional lasing emissions", Nat. Nanotechnol. 15, 125–130 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41565-019-0611-y
Contact : Patrice Genevet (CRHEA, CNRS).