Le LAAS explore une nouvelle voie pour l’analyse, l’imagerie et la manipulation de cellules biologiques par voie optique grâce à la mise au point de sources à faisceau ajustable dans l’espace.

Le principe est de concevoir et réaliser des réseaux de MOEMS (Micro-OptoElectrica-Mechanical-System) à base de polymères. Directement intégrables sur des matrices de diodes laser verticales (VCSELs), ces polymères ne mettent en jeu que des procédés collectifs et à basse température. Il s’agit de membranes suspendues en résine épaisse (SU-8), réalisées à l’aide d’une technique originale de double insolation, actionnables électrothermiquement sur lesquelles sont greffées par dépôt localisé des microlentilles réfractives également en polymère. Les premiers résultats obtenus sur des dispositifs fabriqués sur verre démontrent qu’il est possible de déplacer le plan de la microlentille sur 8µm avec seulement 3 volts appliqués, ce qui correspond, selon les simulations à une plage potentielle de focalisation active du faisceau VCSEL supérieure à 100µm. De plus, les distances de travail accessibles sont de l’ordre du millimètre et sont compatibles avec l’analyse par voie optique dans des canaux microfluidiques.

Ces dernières années, on constate un recours croissant à l’optique pour l’instrumentation biologique. Ces applications émergentes nécessitent l’exploitation de sources optiques compactes, telles que les VCSELs, et la conception de microsystèmes adaptés les intégrant. Le contrôle de la position et de la taille du faisceau émis par la source s’avère crucial. La plupart des besoins concernent la réduction de la divergence et la focalisation du faisceau à des tailles de l’ordre du micron, ainsi que le balayage en temps réel de la zone d’analyse (sur une plage de 100µm pour une canalisation microfluidique). Les seules réalisations reportées dans la littérature pour le contrôle dynamique du faisceau de diode lasers verticales sont basées sur des MOEMS  en silicium, hybridés par flip chip ou par collage. Ces systèmes sont cependant relativement volumineux et leur hybridation est complexe.
Les résultats obtenus sur ces matrices de microlentilles en polymère et actionnables sont très prometteurs. Ils confirment la pertinence de cette approche intégrée, qui pourrait à plus long terme être également exploitée pour la réalisation de sources laser accordables en longueur d’onde. Ils viennent d’être sélectionnés comme article marquant par la revue Journal of Micromechanics and Microengineering  et illustreront la couverture du prochain numéro de la revue.