Module de test électro-optique

Les technologies d’imagerie sont en évolution constante, ce qui impose de faire évoluer les moyens de test électro-optique lors de leur fabrication. Aussi, un leader de la conception et de la fabrication de composants semi-conducteurs a fait appel à PISÉO pour concevoir et réaliser des modules de test électro-optique sur mesure. Forts de leurs compétences en métrologie optique et en conception de systèmes optiques intégrant des technologies de pointe, les experts PISÉO ont su proposer des solutions extrêmement innovantes et robustes qui intègrent des sources LASER de type VCSEL.

Conception innovante

Pour concevoir ces modules de test électro-optique, les experts PISÉO sont partis d’une page blanche. En collaboration avec leur client, ils ont d’abord défini les exigences auxquelles devaient répondre les modules.

Surfaces à éclairer, uniformité, incidence du faisceau optique, fréquences de pulse, température, géométrie, tolérances, sécurité laser… sont autant de contraintes qu’il a fallu prendre en compte pour la conception. Par la suite, des solutions ont été imaginées, calculées, simulées, maquettées et testées pour aboutir à un concept totalement nouveau à développer.

Source LASER VCSEL pour test électro optique

Les bancs de test électro-optique pour capteur d’imagerie utilisent habituellement des LED.

Dans le cas de notre client, les exigences de fréquence de fonctionnement étaient telles que seules des sources de type diode LASER, notamment les VCSEL, avaient la dynamique temporelle nécessaire pour y répondre.

Grâce à leur partenaire Yole Group, les experts PISÉO ont rapidement pu identifier des fournisseurs de « die » de VCSEL aux Etats-Unis et en Asie susceptibles de répondre aux besoins. Le composant retenu a ensuite été assemblé avec des techniques de micro-électronique chez notre partenaire Serma Microelectronics. Il a ensuite été testé de manière intensive par nos soins dans notre laboratoire optique.

Enfin, ces composants étant généralement utilisés pour des liaisons de télécommunication par fibre optique, notre choix pour les piloter s’est rapidement porté vers un driver de type télécom.

vcsel electro optique
Boîtier TO46 intégrant la source VCSEL

Conception et ingénierie optique

Les sources LASER, utilisées pour leur réponse dynamique temporelle, ont des profils d’émission très particuliers nécessitant de concevoir un système optique spécifique pour répondre aux besoins de l’application. Aussi, les ingénieurs de PISÉO spécialisés en conception et ingénierie optique ont défini un système très précis à plusieurs étages permettant de créer un éclairement maitrisé du point de vue des caractéristiques spatiales et d’incidence.

Pour cela, ils ont d’abord caractérisé le faisceau de la source au moyen d’un beam-profiler dans le laboratoire optique de PISÉO.

A partir des résultats de mesure ils ont ensuite spécifié un système intégrant une géométrie optique et des matériaux permettant d’atteindre les objectifs recherchés. Outre leurs connaissances propres en conception optique, nos ingénieurs ont utilisé le logiciel Zemax Optics Studio pour réaliser ces travaux.

simulation test electro optique
Simulation par PISÉO avec Zemax Optic Studio de l’éclairement obtenu

Développement des modules de test électro optique

Une fois la faisabilité du concept démontrée, les experts PISÉO ont travaillé avec leurs partenaires de confiance pour développer l’assemblage opto-mécanique, ainsi que l’électronique et les logiciels embarqués permettant le pilotage des sources VCSEL et l’interfaçage avec le banc de test du client.

Réalisation et validation des modules en plusieurs exemplaires

Plusieurs modules de test électro-optique ont ainsi été assemblés en salle blanche puis calibrés et testés au sein du laboratoire optique de PISÉO selon un protocole et un plan de test rigoureux. De nombreux essais de R&R, de fiabilité et de durée de vie ont été menés permettant, en accord avec le client, de valider totalement la conception et la fabrication des modules.

Comme les clients de PISÉO, faites confiance à ses experts pour le développement et la fabrication de bancs de test optique complexes, innovants et robustes.

Exemplaire d’un module de test électro-optique développé et réalisé par PISÉO