Introduction

Walker et Nagel ont étudié et listé les différentes microtechnologies pour les applications optiques et ils ont proposé de les classer selon le type de micro-optique utilisée et les fonctions optiques réalisées telles que : sources, détecteurs, optique en espace libre, optique guidée, optique en transmission, optique réflective, optique diffractive et optique interférentielle (cf tableau ci-dessous).

Les micro-miroirs sont utilisés pour diriger un faisceau optique vers un guide d'onde, dans ou à l'extérieur d'une fibre optique et pour rediriger la lumière. De nombreux systèmes fonctionnant en mode réflectif ont été développé directement sur silicium, sur des surfaces métalliques ou dans des systèmes multicouches d'indices de réfractions différents. Par exemple le VCSEL (vertical cavity surface emitting laser) est typiquement un microsystème construit sur un empilement multiple de couches d'indices différents pour obtenir de très hauts coefficients de réflexion.

Les matrices de micro-miroirs sont l'application la plus répandue des microsystèmes optiques et sont utilisées principalement pour les systèmes de projection et pour la commutation optique en espace libre.

L'optique diffractive permet de réaliser des micro-lentilles planaires, des lentilles de Fresnel et des réseaux.

Dans les systèmes précédents, la lumière se propage dans l'espace libre avant d'atteindre l'actionneur qui la dévie ou la diffracte. L'autre alternative pour manipuler la lumière consiste à la confiner dans un guide d'onde optique. Il est alors impossible d'interagir directement avec elle mais on peut toujours modifier sa propagation en positionnant un microsystème actionneur suffisamment près du guide pour qu'il y ait couplage possible par l'onde évanescente. Typiquement le couplage par l'onde évanescente se traduit par un retard de phase qui en retour peut être utilisé pour réaliser de la commutation optique, etc ...

La recherche sur les microsystèmes optiques a mis en évidence un très grand nombre de nouveaux dispositifs. Un certain nombre est devenu des succès commerciaux mais beaucoup d'autres pas encore. On a pu constater que la miniaturisation seule n'est pas suffisante pour créer de nouveaux marchés ou pour devenir plus compétitif. Les microsystèmes optiques qui ont connu les plus grands succès commerciaux sont ceux qui combine au moins deux des trois facteurs déjà cités : possibilité des réaliser des matrices, capacité de reconfigurer les propriétés optiques et contrôle nanométrique de la précision du positionnement.