Vers l'intégration monolithique d'une micro-optique active en polymère sur VCELs

This thesis deals with the study and the development of novel polymer MOEMS (Micro Optical Electrical Mechanical Systems) for Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs) passive and active beam shaping. To improve the photonic integration of these compact laser sources in optical communication and detection systems (sensors, biomedical analysis), we have designed and fabricated a polymer-based microsystem suitable for a monolithic integration on VCSELs. It includes a refractive microlens deposited onto a suspended membrane that is moved vertically to modify dynamically the microlens-source distance. MOEMS design has been optimized by means of numerical modeling of Gaussian laser beam propagation as well as of membrane thermo-mechanical actuation. Technological steps for collective fabrication on VCSELs arrays have been developed. In particular, several methods for microlens optimal alignment relatively to the laser source have been investigated. SU-8 reliability resist has been also studied. Finally, fabricated MOEMS have been characterized. A vertical displacement of 8μm has been achieved under 3V applied, in good agreement with modeling results. This corresponds to a shift of lens focal plane of 20μm, thus demonstrating the interest of our approach.

Data and Resources

Additional Info

Field Value
Source https://theses.hal.science/tel-00709574
Author Reig, Benjamin
Maintainer CCSD
Last Updated May 15, 2026, 16:10 (UTC)
Created May 15, 2026, 16:10 (UTC)
Identifier tel-00709574
Language fr
Rights https://about.hal.science/hal-authorisation-v1/
contributor Équipe Photonique (LAAS-PHOTO) ; Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS) ; Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)
creator Reig, Benjamin
date 2011-12-06T00:00:00
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metadata_modified 2025-10-22T00:00:00
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