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Micro-soufflage de verre pour la réalisation de composants optiques miniatures

Une équipe de chercheurs de FEMTO-ST a développé des lentilles miniatures coniques en revisitant des techniques de soufflage du verre pratiquées depuis l’époque romaine.

Depuis des siècles, le soufflage de verre est, en effet, une technique permettant de réaliser des pièces de verre en volume. Une équipe de chercheur de Femto-st l’a récemment appliquée à une échelle microscopique pour réaliser collectivement sur un même substrat, un composant optique particulier : un axicon miniature.

Ce composant est en fait une microlentille conique dont le profil permet de générer des quasi-faisceaux de Bessel, c’est-à-dire non-diffractant. On peut ainsi créer un sabre lumineux miniature ou une aiguille de lumière.

Dans un article paru le 25 juin 2019 dans la revue Optics Letters, (et sélectionné par l’Optical Society of America dans ses News Releases), les chercheurs ont ainsi présenté une technique de fabrication d’axicons miniatures qui repose sur le soufflage de verre à partir de microcavités structurées dans un substrat de silicium et scellées avec un substrat de verre. Lorsque l’empilement est fortement chauffé,  la dilatation du gaz piégé, associé à la baisse de viscosité du verre, forme des bulles utilisées comme pistons pour générer et contrôler un profil sur la face opposée du substrat de verre. Une fois les pistons retirés par polissage, des centaines d’axicons peuvent être obtenus sur un même substrat. Robustes, ils sont voués à être intégrés dans des microsystèmes plus complexes pour l’imagerie médicale ou dans l’extension des performances de l’usinage.

“Microscopic Glass Blowing Used to Make Tiny Optical Lenses”, Optics Letters News, June 2019. https://www.osa.org/en-us/about_osa/newsroom/news_releases/2019/microscopic_glass_blowing_used_to_make_tiny_optica/

Article: J. V. Carrión, J. Albero, M. Baranski, C. Gorecki, N. Passilly, “Microfabrication of axicons by glass blowing at a wafer-level,” Opt. Lett., 44, 13, 3282-3285 (2019).         
DOI: https://10.1364/OL.44.003282.

Plus d'informations : Nicolas Passilly

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