Fabrication de miroirs absorbants saturables semi-conducteurs personnalisés

Dans cette interview, Antonio Castelo, responsable technologique d'EPIC pour le biomédical et les lasers, s'entretient avec Eero Koivusalo, directeur de l'exploitation chez RefleKron, un fabricant finlandais de miroirs absorbants saturables à semi-conducteurs (SESAM) personnalisés pour lasers ultrarapides.

Quel est le contexte de votre nomination en tant que COO RefleKron ?

Après avoir fait une maîtrise en génie physique à l'Université de technologie de Tampere, j'ai étudié pour un doctorat axé sur l'épitaxie par faisceau moléculaire (MBE) et la recherche fondamentale sur les nanofils à base d'arséniure de gallium. C'était des fondamentaux approfondis du MBE, mais une très bonne introduction à la physique de base sous-jacente à la croissance des semi-conducteurs. En 2019, vers la fin de mon doctorat, je suis devenu chef de produit de Reflekron, une spin-off du centre de recherche en optoélectronique de l'université de technologie de Tampere. La société avait été créée en 2004 lors de l'essor de l'industrie des lasers à fibre ultrarapide et sa mission était de produire des miroirs absorbants saturables à semi-conducteurs (SESAM) - des composants clés pour la fabrication de lasers ultrarapides.

Lorsque j'ai commencé chez RefleKron, l'entreprise commençait tout juste à développer nos gammes de produits de volume actuelles, j'ai donc eu l'opportunité de participer à leur développement dès le départ et d'acquérir un grand savoir-faire de SESAM notamment en ce qui concerne le traitement et la personnalisation des composants. J'ai commencé par prendre la tête de tous les nouveaux projets de développement, et en 2020, j'ai été nommé COO.

Comment l'entreprise s'est-elle développée ?

En 2004, alors que les premiers lasers à fibre à verrouillage de mode commerciaux commençaient à arriver sur le marché, RefleKron a été créé en partenariat étroit avec Fianium, la première société européenne à introduire le laser à fibre ultrarapide basé sur SESAM à 1 µm. Alors que pendant la majeure partie de l'existence initiale de RefleKron, les SESAM étaient exclusivement fournis à Fianium, nous avons également identifié des applications de niche où notre expertise pourrait fournir des avantages concurrentiels, par exemple, des SESAM personnalisés pour les lasers à puce à commutation Q, qui nécessitaient un ensemble de caractéristiques complètement différent par rapport aux lasers à fibre à verrouillage de mode. Au cours des dernières années seulement, le marché a commencé à mûrir en se diversifiant dans de nombreux types de lasers, et actuellement nous fournissons notre expertise à l'échelle mondiale avec un accent particulier sur le processus de qualification pour les produits à grand volume.

Jusqu'à récemment, nous étions basés à l'université de Tampere, mais en avril 2023, nous avons déménagé dans notre nouvelle usine de Tampere où nous disposons d'une salle blanche MBE, ainsi que d'un espace et d'équipements suffisants pour augmenter encore la production de SESAM.

Bien que nous soyons encore une entreprise relativement petite, Reflekron est très fier de son rôle clé dans l'écosystème en tant que catalyseur de la capacité de mise à l'échelle du volume pour le marché des lasers ultrarapides. Nous offrons une combinaison unique d'expertise en technologie des semi-conducteurs, d'épitaxie en interne, de conception et de caractérisation SESAM et de connaissances approfondies en physique des lasers. Notre technologie permet de développer des SESAM pour les applications à verrouillage de mode et à commutation Q, couvrant une gamme de longueurs d'onde de 0,6 µm à 3 µm. Comme chaque type de laser doit être associé à un SESAM spécifique, tous nos produits sont personnalisés en fonction des besoins du client, puis la production en série est sécurisée pour chaque ligne de produits.

Quels ont été vos défis personnels ?

Au cours des deux dernières années, nous avons consacré beaucoup de temps et d'efforts à notre nouvelle usine. Avant le déménagement, nous étions basés à l'université de Tampere. Bien que notre environnement de naissance soit excellent, ce qui nous permet d'entrer sur le marché à un stade très précoce, nous sommes très heureux de disposer désormais de nos propres locaux avec une capacité de production en volume pour MBE, la technologie de base qui soutient notre production et notre différenciation. Nous avons eu la chance d'obtenir le soutien financier de Business Finland et de l'UE pour le développement de nouvelles gammes de produits, et aussi de trouver un partenaire qui avait de l'expérience dans la construction d'installations similaires. La conception du bâtiment a été conçue sur mesure pour nous et est également assez grande pour accueillir deux autres spin-offs du Centre de recherche en optoélectronique de l'Université de Tampere. Devenir indépendant a été vraiment crucial car nous pouvons désormais garantir un approvisionnement stable de SESAM pour la production en série de systèmes laser pulsés, ce qui est essentiel pour nos clients et notre croissance future.

Sur le plan personnel, j'ai continuellement acquis de nouvelles compétences en dehors du domaine technologique, par exemple en matière de financement et de RH. Le parcours d'apprentissage se poursuit alors que nous augmentons l'opération pour de nouveaux types de produits et des volumes plus importants, ce qui nécessite le développement d'une nouvelle expertise liée au processus de qualification et à l'augmentation de la production.

Comment voyez-vous l'avenir ?

Notre gamme de produits SESAM s'agrandit bien, et tout s'annonce bien pour l'avenir. Les volumes de clients existants augmentent et nous trouvons de nouveaux clients à un rythme soutenu. De plus, la clientèle est assez polyvalente, nous ne dépendons donc pas d'un seul client ni même d'un seul marché.

Nous prévoyons que davantage de projets de développement actuels verront un volume important, ce qui est encore relativement faible par rapport à d'autres types de technologies laser et semi-conducteurs. Encore une fois, la disponibilité de SESAM fiables et aux performances reproductibles est essentielle pour le développement en volume de lasers ultrarapides pratiques. Notre approche de personnalisation des SESAM pour chaque laser permet un fonctionnement dans un régime de travail optimal, ce qui est la clé d'une longue durée de vie. Deuxièmement, grâce à notre savoir-faire complet en matière d'optimisation des processus et à notre expérience de la technologie MBE, nos produits ont une répétabilité élevée de plaquette à plaquette adaptée à la production industrielle en série. Dans ce cadre, nous avons qualifié à plusieurs reprises des gammes de produits SESAM avec des durées de vie supérieures à 10 000 heures et une excellente répétabilité wafer à wafer assurant une production en série.

Nous pensons que RefleKron continuera d'avoir un impact positif sur la communauté des lasers ultra-rapides, car nos produits joueront un rôle crucial dans l'activation de nouvelles technologies et permettront aux clients d'étendre leurs lignes de production. La nouvelle capacité de production MBE nous permet de nous étendre à de nouvelles gammes de produits nécessitant des plaquettes III-V spécialisées.

Quel est votre conseil pour la prochaine génération d'entrepreneurs ?

Pour nous, rejoindre EPIC a été très positif. D'un point de vue personnel, nous, les Finlandais, avons tendance à être silencieux, il n'est pas facile de sortir et de parler aux autres de ce que nous faisons. Pour cette raison, rejoindre EPIC a été formidable car cela nous a donné l'opportunité de réseauter, de trouver de bonnes relations et d'assister à des réunions qui nous ont vraiment poussés à discuter avec d'autres entreprises. De cette façon, nous avons non seulement pu mettre en valeur nos capacités mais aussi apprendre. Cela a également beaucoup contribué à accroître notre sentiment de communauté et nous a fait voir encore plus clairement que nous sommes une partie importante de l'écosystème européen de la photonique et de la technologie laser.

Écrit par Antonio Castelo, directeur de la technologie d'EPIC pour le biomédical et les lasers.