Jean-Baptiste Doucet, Benjamin Reig, Yu Zhao, Qingyue Li, Julien Perchoux, Fabien Mesnilgrente, Véronique Bardinal, Clément Tronche, Pierre-François Calmon, Thierry Camps, Beijing University of Technology, Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Service Instrumentation Conception Caractérisation (LAAS-I2C), Équipe MICrosystèmes d'Analyse (LAAS-MICA), Equipe Capteurs optiques et systèmes intégrés intelligents (LAAS-OASIS), Équipe Optoélectronique pour les Systèmes Embarqués (LAAS-OSE), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Using the optical feedback interferometry (OFI) technique, we demonstrated a miniaturized and compact sensor system based on a dedicated optical source for flowmetry at the micro-scale. In the system, polymer microlenses were integrated directly on a VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser) chip and the microfluidic channel chip surface using polymer-based micro-fabrication technologies. In particular, at a post-process stage, we integrated a collimation lens on a VCSEL chip of small dimensions (200 µ, m ×, 200 µ, 150 µ, m). This process was enabled by the soft-printing of dry thick resist films and through direct laser writing technology. We performed flow rate measurements using this new compact system, with a conventional bulk glass lens configuration for system performance evaluation. A maximum 33 dB signal-to-noise ratio was achieved from this novel ultra-compact system. To our knowledge, this is the highest signal level achieved by existing OFI based flowmetry sensors.