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

AUEG 22 nov. 10, page 2

Agenda

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

AUEG 22 nov. 10, page 3

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

AUEG 22 nov. 10, page 4

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

AUEG 22 nov. 10, page 5

Technologie des puces micro-lasers

Two possible manufacturing processes provide the same capacity to achieve:

>  Performance > Reliability >  Experience > Quality >  Volume

MIT LETI

AUEG 22 nov. 10, page 6

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

AUEG 22 nov. 10, page 7

•  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

AUEG 22 nov. 10, page 8

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

AUEG 22 nov. 10, page 9

Exemples d’applications

AUEG 22 nov. 10, page 10

Applications sur matériaux transparents Marquage de diamant (world leader)

Marquage de verre Micro-usinage de céramique

Diamant brut Marquage Découpe/polissage anti-contrefaçon

AUEG 22 nov. 10, page 11

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:

AUEG 22 nov. 10, page 12

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

AUEG 22 nov. 10, page 13

Ceramic scribing and cutting, PicoSpark 532nm

155µm PicoSpark Green

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

Usinage propre Coût attractif Efficacité

AUEG 22 nov. 10, page 14

Autres applications Range finding

Google Earth

Microdissection & microsurgery

AUEG 22 nov. 10, page 15

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

AUEG 22 nov. 10, page 16

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

AUEG 22 nov. 10, page 17

Nos marchés

AUEG 22 nov. 10, page 18

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

AUEG 22 nov. 10, page 19

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

AUEG 22 nov. 10, page 20

d.barbier@teemphotonics.com

Merci Thank You!