Microlentilles à gradient d’indice de réfraction

Contexte

Nous avons signé une alliance stratégique avec Lentilles Doric inc., entreprise spécialisée dans le développement et la fabrication de composants optiques et d'assemblages photoniques, afin de mettre en commun nos ressources pour développer une nouvelle famille de composants optiques pour la collimation de diodes laser, lesquelles sont destinées aux applications médicales, industrielles et militaires.

  • Étirement des fibres optiques

Solution

Le problème engendré par la conception de telles microlentilles n’était pas de trouver le profil d’indice de réfraction pouvant corriger l’aberration, mais bien de trouver une façon de fabriquer ces microlentilles en grande quantité et à faible coût. La solution brevetée que nous avons conçue à l'INO est basée sur la fabrication de tiges de verre comportant un cœur central à gradient d’indice de réfraction (GRIN) recouvert d’une gaine homogène. Les microlentilles ainsi développées peuvent être utilisées comme collimateurs d'axe rapide pour les diodes laser individuelles ou encore afin de focaliser les faisceaux des barrettes de diodes laser.

De plus

Pour bien s'adapter à l’espace restreint entre les émetteurs, le bord des lentilles peut être usiné aux dimensions désirées.

Une approche novatrice et parfaitement adaptée

La fabrication de préformes pour fibres optiques au moyen du procédé modifié de dépôt chimique en phase vapeur (MCVD) est parfaitement adaptée à cette approche de conception de microlentilles, car le tube en verre, point de départ du procédé de fabrication de la préforme, est incorporé au design. Ces microlentilles cylindriques à gradient d’indice de réfraction brevetées de type Luneburg sont fabriquées à partir d’une préforme à gradient d’indice hautement polie. Un simple ajustement dans le procédé d'étirement permet d'obtenir des microlentilles dont la qualité permet la focalisation de la lumière à la limite de la diffraction. Le diamètre et la forme des tiges formant ces microlentilles sont très bien contrôlés et notre maîtrise du procédé assure une qualité de surface inégalée. Ces tiges peuvent être coupées à la longueur désirée et elles agissent comme des microlentilles cylindriques parfaites avec une ouverture numérique (ON) de 0,5 lorsqu’on les illumine latéralement. La gaine de silice et le cœur central à gradient d’indice de réfraction de ces microlentilles peuvent supporter des températures très élevées (la température de transition vitreuse est d'environ 1100 °C). Ces microlentilles peuvent être utilisées dans le visible et le proche-infrarouge. La section circulaire de ces microlentilles assure un grand champ de vue et simplifie grandement l'alignement avec diodes laser.

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