FR2756056A1 - Dispositif de positionnement et de maintien de composants optiques - Google Patents
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Abstract
Dispositif de positionnement et de maintien de composants optiques. Ce dispositif comprend un moyen élastique (48, 50) appliquant des forces de même valeur de part et d'autre d'un composant (28) pour permettre son centrage latéral et son maintien par rapport à un autre composant (30) maintenu par rapport à un substrat (32). Application au couplage de fibres optiques et de guides optiques.
Description
DISPOSITIF DE POSITIONNEMENT ET DE MAINTIEN DE
COMPOSANTS OPTIQUES
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un dispositif de positionnement et de maintien de composants optiques.
COMPOSANTS OPTIQUES
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un dispositif de positionnement et de maintien de composants optiques.
Elle s'applique notamment au positionnement et au maintien de fibres optiques monomodes ou multimodes en face de guides optiques.
L'un des domaines d'application privilégiés de la présente invention est le domaine de la microoptique et plus particulièrement de l'optique intégrée.
En effet, les fibres optiques sont bien souvent des moyens adaptés à la réalisation de couplages et de découplages optiques avec les composants optiques intégrés.
Du fait qu'une fibre optique et un composant optique intégré ont des dimensions relativement petites, il est nécessaire de réaliser un positionnement relativement précis de cette fibre optique et de ce composant optique intégré l'un en face de l'autre.
Le dispositif objet de l'invention permet à la fois de positionner une fibre optique en face d'un micro-guide faisant parti d'une structure optique intégrée et de maintenir cette fibre dans cette position.
Plus généralement, le dispositif objet de l'invention permet non seulement de positionner un composant optique par rapport à un autre composant optique (de façon que leurs axes optiques respectifs coïncident) mais encore de maintenir ces composants dans la position obtenue.
Par maintien des composants, on entend le fait de garder en position les composants et non la fixation de façon définitive des composants.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
On connaît déjà une structure mécanique, qui permet le positionnement d'une fibre optique par rapport à un guide d'onde optique, par les documents suivants auxquels on se reportera (1) Demande de brevet français n" 9002575 du ler mars
1990 (2) WO 91/13378 (PCT/FR91/00167) correspondant au
document (1) (3) US-A-5,239,601 correspondant aussi au document (1).
On connaît déjà une structure mécanique, qui permet le positionnement d'une fibre optique par rapport à un guide d'onde optique, par les documents suivants auxquels on se reportera (1) Demande de brevet français n" 9002575 du ler mars
1990 (2) WO 91/13378 (PCT/FR91/00167) correspondant au
document (1) (3) US-A-5,239,601 correspondant aussi au document (1).
La figure 1 des dessins annexés est une vue en perspective schématique d'une structure mécanique du genre de celles qui sont décrites dans ces documents (1) à (3).
On voit sur cette figure 1 un guide optique assimilé, par souci de simplification, à son coeur 2 dont l'axe optique a pour référence Y et qui est intégré à un substrat 4.
On voit également sur la figure 1 une couche de confinement inférieure 6 du guide 2 ainsi qu'une couche de confinement supérieure 8 de ce guide
Ces couches 6 et 8 sont formées à la surface supérieure du substrat 4.
Ces couches 6 et 8 sont formées à la surface supérieure du substrat 4.
On voit aussi sur la figure 1 une fibre optique 10 comprenant un coeur 12 ainsi qu'une gaine optique 14.
L'axe du coeur 12 a pour référence Y1.
Un logement 16 est formé dans le substrat 4 et les couches 6 et 8 pour accueillir la fibre optique 10.
Comme on le voit sur la figure 1, ce logement se termine, en regard du guide optique 2, par une sorte d'entonnoir 17.
De plus, la partie inférieure de ce logement 16, qui est située dans le substrat 4, a la forme d'un U.
L'entonnoir 17 permet, de façon automatique, le positionnement latéral de la fibre optique par rapport au guide optique 2 c'est-à-dire le positionnement suivant l'axe X représenté sur la figure 1.
On précise que cet axe X est défini comme étant parallèle aux plans des couches 6 et 8 et perpendiculaire à l'axe Y du guide optique 2.
On définit également un axe Z perpendiculaire aux axes X et Y.
On voit sur la figure 1 que la fibre optique 10 repose sur la partie inférieure en forme de
U du logement 16.
U du logement 16.
La profondeur de la gravure du substrat 4, conduisant à cette partie inférieure en forme de U, est calculée pour obtenir le positionnement vertical de la fibre 10, c'est-à-dire le positionnement de celle-ci suivant l'axe Z précédemment défini.
On obtient ainsi à la fois le positionnement latéral et le positionnement vertical de la fibre et donc la coïncidence entre les axes Y et Yl.
La figure 2 est une vue de dessus schématique de la structure mécanique de la figure 1.
On voit sur les figures 1 et 2 des points A et B qui sont les points de contact de l'extrémité de la fibre optique 10 avec l'entonnoir 17 mentionné cidessous.
Comme cela est expliqué dans les documents
(1) à (3), cette forme d'entonnoir permet de résoudre des problèmes de sous-gravure ou de sur-gravure latérale, la fibre optique 10 se trouvant plus ou moins proche de l'entrée du guide optique 2 suivant ce qui a été réalisé.
(1) à (3), cette forme d'entonnoir permet de résoudre des problèmes de sous-gravure ou de sur-gravure latérale, la fibre optique 10 se trouvant plus ou moins proche de l'entrée du guide optique 2 suivant ce qui a été réalisé.
Un contrôle parfait de la distance entre cette fibre et ce guide optique nécessite un contrôle parfait de la largeur de cote lors de la gravure profonde du substrat et de la largeur de la fibre optique.
La figure 3 est une vue de dessus schématique d'une structure mécanique du genre de celles des figures 1 et 2 mais adaptée au positionnement d'une pluralité de fibres optiques par rapport à une pluralité de guides optiques.
Dans l'exemple de la figure 3, on utilise deux fibres optiques 18 et 20 dont les axes optiques respectifs sont parallèles et notés Y3 et Y4.
La structure de la figure 3 est destinée au couplage collectif de ces fibres optiques par rapport à deux guides optiques parallèles 22 et 24.
Ces guides optiques 22 et 24 sont intégrés à un substrat 26.
On voit sur la figure 3 les deux logements parallèles qui sont terminés chacun par un entonnoir et qui reçoivent respectivement les fibres 18 et 20.
Les axes parallèles des guides optiques 22 et 24 ont pour références respectives Y5 et Y6 et la structure permet de faire coïncider d'une part les axes
Y3 et Y5 et d'autre part les axes Y4 et Y6.
Y3 et Y5 et d'autre part les axes Y4 et Y6.
Dans le cas d'un tel couplage collectif de fibres optiques, cette structure connue impose un parfait alignement des faces de clivage des fibres optiques afin que celles-ci viennent en même temps en butée au fond des logements en forme d'entonnoir.
La figure 3 illustre la possibilité d'existence d' un écart de clivage AY entre les faces clivées des fibres optiques, de sorte que lorsque la fibre 18 est en butée dans son entonnoir (aux points A1 et B1) la fibre 20 ne l'est pas.
Du fait de sa conception, cette structure connue ne permet aucune liberté de réglage suivant les axes des guides optiques puisque les fibres doivent venir en butée contre leurs entonnoirs respectifs.
EXPOSE DE L'INVENTION
La présente invention a pour but de remédier à l'inconvénient précédent en proposant un dispositif de positionnement et de maintien de composants optiques l'un par rapport à l'autre, par exemple de fibres optiques par rapport à des guides optiques, dispositif dans lequel il existe une possibilité de réglage suivant les axes optiques des composants.
La présente invention a pour but de remédier à l'inconvénient précédent en proposant un dispositif de positionnement et de maintien de composants optiques l'un par rapport à l'autre, par exemple de fibres optiques par rapport à des guides optiques, dispositif dans lequel il existe une possibilité de réglage suivant les axes optiques des composants.
Le dispositif objet de l'invention permet le positionnement latéral, ou centrage latéral, d'un composant optique par rapport à un autre composant optique en laissant libre le positionnement suivant l'axe optique d'un composant.
De façon précise, la présente invention a pour objet un dispositif de positionnement et de maintien de premier et deuxième composants optiques, l'un par rapport à l'autre, sur un substrat, ce dispositif étant caractérisé en ce qu' il comprend un moyen élastique apte à appliquer des forces de même valeur au premier composant, de part et d'autre de celui-ci, pour permettre le centrage latéral de ce premier composant et son maintien par rapport au deuxième composant, ce dernier étant maintenu par rapport au substrat.
Le premier composant peut avoir la forme d'un cylindre de révolution (ce qui est par exemple le cas d'une fibre optique) et reposer sur le substrat.
Dans ce cas, selon un mode de réalisation préféré du dispositif objet de l'invention, le moyen élastique est prévu pour appliquer les forces en des points du premier composant qui sont au-dessus d'un plan diamétral de ce premier composant, ce plan diamétral étant parallèle au substrat, de façon à ce que les forces comportent respectivement une composante de rappel de ce premier composant sur le substrat.
Le premier composant peut également présenter une forme à section variable dans le plan du substrat, sa section la plus grande reposant sur le substrat (c'est par exemple le cas d'un prisme, d'une lentille plan-convexe ...).
Dans ce cas, quels que soient les points d'application des forces par le moyen élastique, celles-ci comportent une composante de rappel du composant sur le substrat.
Le deuxième composant peut être intégré au substrat.
Le dispositif objet de l'invention peut comprendre en outre un moyen élastique apte à appliquer des forces de même valeur au deuxième composant, de part et d'autre de celui-ci, pour permettre le maintien de ce deuxième composant par rapport au substrat.
Selon un premier mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, chaque moyen élastique comprend au moins une poutre élastique et au moins une butée formée sur le substrat, qui coopèrent pour exercer les forces.
Selon un deuxième mode de réalisation particulier, chaque moyen élastique comprend au moins une paire de poutres élastiques qui coopèrent pour exercer les forces.
Chaque poutre élastique peut être choisie dans le groupe comprenant les poutres élastiques à simple encastrement et les poutres élastiques à double encastrement.
Chaque poutre élastique peut être coudée ou non coudée.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1, déjà décrite, est une vue en
perspective schématique d'une structure connue
permettant le positionnement d'une fibre optique
par rapport à un guide optique,
la figure 2, déjà décrite, est une vue de dessus
schématique de la structure de la figure 1,
la figure 3, déjà décrite, est une vue de dessus
schématique d'une autre structure permettant de
positionner collectivement des fibres optiques
par rapport à des guides optiques,
la figure 4 est une vue de dessus schématique
d'un dispositif conforme à l'invention comprenant
une seule poutre élastique à simple encastrement,
la figure 5 est une vue de dessus schématique
d'un autre dispositif conforme à l'invention, qui
diffère de celui de la figure 4 par l'orientation
de la poutre élastique,
la figure 6 est une vue de dessus schématiquement
d'un autre dispositif conforme à l'invention
comprenant deux poutres élastiques à simple
encastrement,
la figure 7 est une vue en coupe transversale
schématique du dispositif de la figure 6,
la figure 8 est une vue en coupe transversale
schématique d'une variante de réalisation du
dispositif de la figure 7,
la figure 9 est une vue de dessus schématique
d'un autre dispositif conforme à l'invention,
comprenant une seule poutre élastique à double
encastrement,
la figure 10 est une vue de dessus schématique
d'un autre dispositif conforme à l'invention,
comprenant deux groupes de poutres élastiques à
double encastrement,
la figure 11 est une vue de dessus schématique
d'un autre dispositif conforme à l'invention,
permettant le couplage d'une fibre optique à une
diode laser et comprenant pour ce faire deux
groupes de poutres élastiques à double
encastrement pour la fibre optique ainsi que pour
la diode laser, et figure la figure 12 est une vue de dessus schématique
d'un autre dispositif conforme à l'invention
comprenant deux poutres élastiques à simple
encastrement pour le positionnement d'une fibre
optique par rapport à un guide optique intégré.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1, déjà décrite, est une vue en
perspective schématique d'une structure connue
permettant le positionnement d'une fibre optique
par rapport à un guide optique,
la figure 2, déjà décrite, est une vue de dessus
schématique de la structure de la figure 1,
la figure 3, déjà décrite, est une vue de dessus
schématique d'une autre structure permettant de
positionner collectivement des fibres optiques
par rapport à des guides optiques,
la figure 4 est une vue de dessus schématique
d'un dispositif conforme à l'invention comprenant
une seule poutre élastique à simple encastrement,
la figure 5 est une vue de dessus schématique
d'un autre dispositif conforme à l'invention, qui
diffère de celui de la figure 4 par l'orientation
de la poutre élastique,
la figure 6 est une vue de dessus schématiquement
d'un autre dispositif conforme à l'invention
comprenant deux poutres élastiques à simple
encastrement,
la figure 7 est une vue en coupe transversale
schématique du dispositif de la figure 6,
la figure 8 est une vue en coupe transversale
schématique d'une variante de réalisation du
dispositif de la figure 7,
la figure 9 est une vue de dessus schématique
d'un autre dispositif conforme à l'invention,
comprenant une seule poutre élastique à double
encastrement,
la figure 10 est une vue de dessus schématique
d'un autre dispositif conforme à l'invention,
comprenant deux groupes de poutres élastiques à
double encastrement,
la figure 11 est une vue de dessus schématique
d'un autre dispositif conforme à l'invention,
permettant le couplage d'une fibre optique à une
diode laser et comprenant pour ce faire deux
groupes de poutres élastiques à double
encastrement pour la fibre optique ainsi que pour
la diode laser, et figure la figure 12 est une vue de dessus schématique
d'un autre dispositif conforme à l'invention
comprenant deux poutres élastiques à simple
encastrement pour le positionnement d'une fibre
optique par rapport à un guide optique intégré.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Comme on le comprendra mieux à la lecture de la description des dessins annexés qui va suivre, la présente invention, au lieu de centrer un composant optique, par exemple une fibre optique, par positionnement de ce composant dans une sorte d'entonnoir fixe (comme c' est le cas dans les documents
(1) à (3)), consiste à utiliser une sorte d'entonnoir déformable qui applique des forces équivalentes sur les deux points d'appui du composant ou qui applique une force d'un côté de ce composant, l'autre côté venant en appui sur une butée parfaitement définie du substrat
(cette butée appliquant au composant une force de réaction égale à la force précédente).
Comme on le comprendra mieux à la lecture de la description des dessins annexés qui va suivre, la présente invention, au lieu de centrer un composant optique, par exemple une fibre optique, par positionnement de ce composant dans une sorte d'entonnoir fixe (comme c' est le cas dans les documents
(1) à (3)), consiste à utiliser une sorte d'entonnoir déformable qui applique des forces équivalentes sur les deux points d'appui du composant ou qui applique une force d'un côté de ce composant, l'autre côté venant en appui sur une butée parfaitement définie du substrat
(cette butée appliquant au composant une force de réaction égale à la force précédente).
Pour réaliser un tel entonnoir déformable, on peut utiliser des micro-structures mécaniques comme par exemple des poutres élastiques à simple ou à double encastrement.
De telles micro-structures sont décrites par exemple dans les documents (4) et (5) qui sont intégrés à la présente description par référence (4) Demande de brevet français n" 9003902 du 27 mars
1990 (5) US-A-5,078,514 correspondant au document (4).
1990 (5) US-A-5,078,514 correspondant au document (4).
On considérera tout particulièrement la figure 4 du document (4) ainsi que la description de cette figure 4 que l'on trouvera notamment aux p.15 et 16 de ce document (4).
Bien entendu, les formes de telles microstructures doivent être adaptées à la présente invention, chose que l'homme du métier est capable de faire.
Dans la présente invention, on ne cherche pas à réaliser une poutre rectiligne incluant un microguide optique, on a simplement besoin de poutres élastiques, à simple ou double encastrement, formant des sortes de lames-ressorts pour rappeler en position un composant optique comme par exemple une fibre optique.
Le dispositif conforme à l'invention, qui est schématiquement représenté en vue de dessus sur la figure 4, est destiné au positionnement et au maintien d'une fibre optique 28 par rapport à un guide optique 30, intégré dans une structure 31 composée d'un substrat 32, d'une couche de confinement inférieure 56 et d'une couche de confinement supérieure 38 (voir la figure 7).
On voit sur la figure 4 le coeur 34 de la fibre ainsi que la gaine optique 36 de celle-ci.
On voit aussi sur la figure 4 la couche de confinement supérieure 38 du guide optique 30.
Le dispositif conforme à l'invention de la figure 4 comprend une poutre élastique à simple encastrement 40 qui est formée à partir d'au moins l'un des trois éléments suivants : le substrat, la couche de confinement inférieure (non représentée) et la couche de confinement supérieure et qui permet le positionnement latéral de la fibre optique 28 par rapport au guide optique 30, c'est-à-dire qui permet de faire coïncider, en vue de dessus, l'axe optique Y7 du coeur 34 de la fibre 28 avec l'axe optique Y8 du guide optique 30.
Comme on le voit sur la figure 4, une zone ou logement 42, destinée à la réception de la fibre optique, est formée à travers les couches de confinement inférieure et supérieure et dans le substrat 32.
La poutre 40 se trouve également dans cette zone.
La fibre optique est positionnée et maintenue, d'un côté, contre une paroi plane 44 de la structure 31 qui délimite une partie de cette zone 42.
La paroi 44 est généralement formée par les couches de confinement supérieure et inférieure.
La poutre élastique 40 appuie contre l'autre côté de la fibre.
Ainsi, deux forces de même valeur sont respectivement appliquées aux deux côtés de la fibre optique : d'un côté une première force est appliquée par la poutre 40 et de l'autre côté la paroi 44, qui constitue une butée, applique une force de réaction égale en intensité à la première force (mais de sens opposé).
La distance D entre l'axe optique Y8 du guide optique 30 et la paroi plane constituant la butée 44 est fixée lors de la fabrication du guide optique intégré dans le substrat 32 pour que cette distance D soit égale à la distance de l'axe optique Y7 à cette butée 44 lorsque la fibre est positionnée dans le logement 42 prévu à cet effet.
Dans le cas de la figure 4, l'encastrement de la poutre 40 a lieu en un point éloigné de l'extrémité 45 de la fibre optique 28, extrémité qui se trouve directement en regard du guide optique 30.
La figure 5 illustre schématiquement, en vue de dessus, une variante de réalisation selon laquelle cet encastrement a lieu en un point proche de cette extrémité de la fibre optique.
Ainsi, dans le cas de la figure 4, on se rapproche du guide optique en allant de l'encastrement de la poutre vers l'extrémité libre de celle-ci et, dans le cas de la figure 5, on s'éloigne du guide optique en allant de l'encastrement de la poutre vers l'extrémité libre de celle-ci.
Dans le cas de la figure 4 comme dans le cas de la figure 5, on constate l'existence d'un intervalle réglable 46 entre le guide optique 30 et l'extrémité 45 de la fibre optique 28.
En effet, le positionnement sur l'axe Y de l'extrémité 45 est libre et indépendant du positionnement latéral.
Dans un autre dispositif conforme à l'invention (non représenté), on utilise une pluralité de poutres 40 placées l'une derrière l'autre, qui appuient contre un côté de la fibre, et la face plane 44 qui appuie contre l'autre côté de la fibre.
Un autre dispositif conforme à l'invention est schématiquement représenté en vue de dessus sur la figure 6.
Le dispositif de la figure 6 diffère de celui de la figure 4 par le fait qu'il comprend non plus une seule poutre élastique mais deux poutres élastiques à simple encastrement 48 et 50.
Ces deux poutres se trouvent dans une zone ou logement 52, destinée à la réception de la fibre optique 28 et formée à travers les couches de confinement inférieure et supérieure du guide optique 30 et dans le substrat 32.
Les poutres 48 et 50 sont symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe optique Y8 du guide optique 30.
La fibre optique 28 se trouve prise entre les deux poutres élastiques 48 et 50.
Ces poutres élastiques 48 et 50 appliquent des forces de même valeur respectivement aux deux côtés de l'extrémité 45 de la fibre optique 28, destinée à être optiquement couplée au guide optique 30.
On obtient encore un positionnement latéral de la fibre optique 28 par rapport au guide optique 30, les axes Y7 et Y8 coïncidant en vue de dessus.
On ne se préoccupe pas du positionnement vertical de la fibre optique 28 par rapport au guide optique 30.
Ce positionnement vertical peut être obtenu comme dans le cas de la structure connue qui a été mentionnée plus haut en faisant référence aux documents
(l) à (3).
(l) à (3).
En d'autres termes, on peut prévoir un logement en forme U dans le substrat pour que la fibre optique repose sur la fond de ce logement en U de manière à obtenir la coïncidence des axes Y7 et Y8 dans un plan qui est perpendiculaire à la feuille des figures 4 à 6 et qui contient l'axe Y8.
Ceci est schématiquement illustré par la figure 7 qui est la coupe AA de la figure 6.
On voit sur cette figure 7 le substrat 32 comprenant ce logement en forme de U qui a pour référence 54.
On voit également la couche de confinement supérieure 38 du guide optique 30 des figures 4 et 6 ainsi que la couche de confinement inférieure 56 de ce guide optique 30.
On voit aussi, en coupe transversale, les poutres élastiques 48 et 50 à un endroit où elles ne touchent pas la fibre optique 28.
Dans le cas de la figure 6, les poutres élastiques 48 et 50 appliquent des forces de positionnement et de maintien de la fibre optique en des points de celle-ci qui sont dans un plan diamétral
P de la fibre 28, ce plan étant parallèle à la face supérieure du substrat.
P de la fibre 28, ce plan étant parallèle à la face supérieure du substrat.
Dans la variante de réalisation schématiquement illustrée par la figure 8, ces poutres 48 et 50 sont disposées de façon à obtenir le positionnement latéral et le maintien de la fibre optique par rapport à un composant optique maintenu sur le substrat mais de façon à appliquer ces forces en des points de la fibre qui sont au-dessus de ce plan diamétral P pour appliquer une composante de rappel vertical de la fibre optique sur le fond du substrat.
Ce n'est pas le cas de la figure 7 dans laquelle la fibre optique est libre de se déplacer suivant l'axe Z perpendiculaire à la face supérieure du substrat.
Dans le cas de la figure 8, on obtient une immobilisation de la fibre optique suivant l'axe Z.
Ce mode de réalisation est obtenu par une gravure plus profonde du substrat 32.
La figure 9 illustre schématiquement en vue de dessus un autre dispositif conforme à l'invention qui diffère de celui de la figure 4 par le fait que, dans le cas de la figure 9, la poutre élastique utilisée référencée 58 est à double encastrement.
De plus cette poutre élastique 58 est coudée et sa partie coudée appuie contre un côté de la fibre optique 28, l'autre côté de celle-ci appuyant contre la face plane 44 de la structure 31, cette face formant une butée.
La référence 60 de la figure 9 représente une ouverture qui est formée à travers le substrat et les couches de confinement inférieure et supérieure du guide optique 30 et qui met en évidence la forme coudée de la poutre élastique à double encastrement.
La présente invention permet de positionner d'autres composants optiques en face de guides optiques.
On peut par exemple positionner un composant optique telle qu'une diode laser, une lentille sel foc ou un miroir de découplage en face d'un guide optique.
L'invention permet également de positionner un composant comme par exemple une diode laser ou une lentille en regard d'une fibre optique.
La figure 10 est une vue de dessus schématique d'un dispositif conforme à l'invention, permettant le positionnement latéral d'une diode laser 64 par rapport au guide optique intégré 30 de façon que, en vue de dessus, l'axe optique Y7 de ce microguide optique 30 coïncide avec l'axe optique Y9 de la diode laser 64 (axe suivant lequel la lumière est émise par cette diode laser 64).
Une face émettrice 65 de la diode laser 64 est bien entendu tournée vers le guide optique 30.
Le dispositif de la figure 10 comprend deux couples de poutres élastiques coudées à double encastrement qui permettent de positionner et de maintenir cette diode laser par rapport au guide optique.
On a ainsi un premier couple composé de deux poutres 66 et 68 symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe Y7 du guide optique 30 et un deuxième couple composé de deux autres poutres 70 et 72 qui sont également symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe Y7 du guide optique 30.
Ces poutres 66, 68, 70 et 72 se trouvent dans une zone 74 destinée à recevoir la diode laser 64 et formée à travers les couches de confinement inférieure et supérieure du guide optique 30 et dans le substrat auquel ce guide optique est intégré.
La diode laser 64 est centrée latéralement par rapport au guide optique 30 grâce aux poutres 66 et 68 qui appuient respectivement contre les deux côtés de la diode laser 64 et aux poutres 70 et 72 qui font de même.
Un autre dispositif conforme à l'invention est schématiquement représenté en vue de dessus sur la figure 11.
Dans le cas de la figure 11, le dispositif permet le centrage latéral et le maintien d'une fibre optique par rapport à une diode laser.
I1 s'agit par exemple de la diode laser 64 de la figure 10 qui est encore maintenue par les deux couples de poutres élastiques coudées à double encastrement 66, 68 et 70, 72.
Le logement 74 se prolonge de manière à recevoir également une fibre optique 76, la face émettrice de la diode laser étant bien entendu, dans le cas de la figure 11, tournée vers cette fibre optique.
La fibre optique 76 est positionnée latéralement et maintenue par rapport à la diode laser 64 par deux couples de poutres élastiques coudées à double encastrement 78, 80 et 82, 84.
Les poutres 78 et 80, symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe Y9 de la diode laser 64, appuient respectivement contre deux côtés de la fibre optique 76 et il en est de même pour les poutres 82 et
84 qui sont également symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe Y9 de la diode laser 64.
84 qui sont également symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe Y9 de la diode laser 64.
Les poutres 78 à 84 permettent le maintien et le centrage latéral de la fibre optique 76 par rapport à cette diode laser 64 de façon que, en vue de dessus, l'axe optique Y10 de la fibre 76 (axe optique du coeur de cette fibre optique) coïncide avec l'axe Y9 de la diode laser (axe suivant lequel la lumière est émise par cette diode laser)
La figure 12 illustre schématiquement en vue de dessus un autre dispositif conforme à l'invention, permettant le positionnement latéral et le maintien d'une fibre optique 90 par rapport à un guide optique 92 intégré dans un substrat 94.
La figure 12 illustre schématiquement en vue de dessus un autre dispositif conforme à l'invention, permettant le positionnement latéral et le maintien d'une fibre optique 90 par rapport à un guide optique 92 intégré dans un substrat 94.
Dans le cas de la figure 12, l'extrémité de la fibre optique, qui est destinée à se trouver directement en regard du guide optique 92, est maintenue et positionnée latéralement par rapport à ce guide optique intégré grâce à deux poutres élastiques coudées à double encastrement 93 et 95 qui appuient respectivement contre deux côtés de cette extrémité de la fibre optique pour que l'axe du coeur de cette fibre coïncide, en vue de dessus, avec l'axe du guide optique 92.
Les poutres 93 et 95 sont symétriques l'une de l'autre par rapport à cet axe du guide optique.
On voit également sur la figure 12 des ouvertures 96, 98, 100 et 102 qui sont formées à travers la structure 94 formée par les couches de confinement inférieure et supérieure du guide optique et le substrat.
Les ouvertures 96 et 98 sont respectivement situées de deux côtés de la fibre optique, comme les poutres élastiques 93 et 95, et il en est de même pour les ouvertures 100 et 102.
Ces ouvertures 96 à 102 sont destinées à recevoir de la colle permettant d'immobiliser la fibre par rapport au guide optique 92.
A titre purement indicatif et nullement limitatif, la longueur L des poutres 93 et 95 est de l'ordre de 300 um.
Dans les exemples de réalisation ci-dessus, les poutres coudées sont à double encastrement mais bien entendu les poutres utilisées dans l'invention peuvent également être coudées et à simple encastrement.
La présente invention présente de nombreux avantages et notamment ceux qui suivent.
Dans le cas de fibres optiques, l'invention évite de contrôler parfaitement la différence de clivage de différentes fibres optiques lorsqu'il s'agit de réaliser un positionnement collectif de celles-ci par rapport à des guides optiques, chaque fibre étant centrée et maintenue par rapport à un guide optique conformément à l'invention.
Dans le cas de tous les composants optiques, lorsqu'on dispose de poutres élastiques symétriques, seul le centrage de l'axe optique de chaque composant est à contrôler.
On n' a pas à contrôler la largeur des composants.
Les dimensions latérales de ces composants optiques peuvent varier, les poutres élastiques s'adaptent et centrent toujours ces composants.
Ceci est en particulier intéressant pour une fibre optique plus ou moins large avec un coeur centré.
Dans le cas où l'on utilise une seule poutre élastique de rappel avec un plan de butée, seule la distance de l'axe optique du composant optique au bord de ce composant, qui vient reposer sur la butée, est à contrôler.
Par exemple, dans le cas de la figure 4, on contrôle au cours de sa réalisation la distance de l'axe du coeur de la fibre optique par rapport au bord de cette fibre qui vient reposer contre la butée du substrat.
Claims (10)
1. Dispositif de positionnement et de maintien de premier (28, 64, 90) et deuxième (30, 76, 92) composants optiques, l'un par rapport à l'autre, sur un substrat (32, 94), ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un moyen élastique (40, 44; 48, 50; 58, 44; 66, 68, 70, 72; 78, 80, 82, 84; 93, 95) apte à appliquer des forces de même valeur au premier composant, de part et d'autre de celui-ci, pour permettre le centrage latéral de ce premier composant et son maintien par rapport au deuxième composant, ce dernier étant maintenu par rapport au substrat.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier composant (28) a la forme d'un cylindre de révolution et repose sur le substrat (32).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen élastique (48, 50) est prévu pour appliquer les forces en des points du premier composant qui sont au-dessus d'un plan diamétral (P) de ce premier composant, ce plan diamétral étant parallèle au substrat, de façon à ce que les forces comportent respectivement une composante sur de rappel de ce premier composant sur le substrat.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier composant présente une section variable dans le plan du substrat, sa section la plus grande reposant sur le substrat.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le deuxième composant (30, 92) est intégré au substrat.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen élastique (66, 68, 70, 72) apte à appliquer des forces de même valeur au deuxième composant, de part et d'autre de celui-ci, pour permettre le maintien de ce deuxième composant par rapport au substrat.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque moyen élastique comprend au moins une poutre élastique
(40) et au moins une butée (44) formée sur le substrat
(32), qui coopèrent pour exercer les forces.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque moyen élastique comprend au moins une paire de poutres élastiques (48, 50; 66, 68, 70, 72; 78, 80, 82, 84; 93, 95) qui coopèrent pour exercer les forces.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que chaque poutre élastique est choisie dans le groupe comprenant les poutres élastiques à simple encastrement (40, 48, 50) et les poutres élastiques à double encastrement
(58, 80, 82, 84, 93, 95).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que chaque poutre élastique est coudée.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001041539A2 (fr) * | 1999-11-15 | 2001-06-14 | Axsun Technologies, Inc. | Structures d'immobilisation pour banc de microoptique |
| WO2001073491A1 (fr) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Infineon Technologies Ag | Dispositif de couplage |
| FR2817628A1 (fr) * | 2000-12-05 | 2002-06-07 | Commissariat Energie Atomique | Structure de separation et de prepositionnement d'un ensemble de fibres et dispositif destine a recevoir un ensemble de fibres |
| WO2015053625A1 (fr) * | 2013-10-07 | 2015-04-16 | Ac Optomechanix | Dispositif de réception et procédé de fabrication d'un tel dispositif de réception |
| EP3418784A1 (fr) * | 2017-06-21 | 2018-12-26 | ADVA Optical Networking SE | Dispositif optique/puce photonique permettant d'aligner et de connecter une fibre optique et un guide d'onde photonique intégré et son procédé de production |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0262847A2 (fr) * | 1986-09-29 | 1988-04-06 | AT&T Corp. | Connecteur à fibres optiques |
| WO1991003755A1 (fr) * | 1989-08-29 | 1991-03-21 | Fibotech, Inc. | Recipient pour ressort d'alignement de fibre optique a haute precision et capteur a fibre optique |
| EP0429877A2 (fr) * | 1989-11-25 | 1991-06-05 | Forschungszentrum Karlsruhe GmbH | Dispositif de positionnement de fibres optiques dans des éléments de connexion |
| DE4117449C1 (fr) * | 1991-05-28 | 1992-09-17 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe, De | |
| GB2297626A (en) * | 1995-01-27 | 1996-08-07 | Cambridge Consultants | Miniature mounting grooved substrate |
| US5555331A (en) * | 1994-05-10 | 1996-09-10 | Radiall | Device for connecting optical fibres to waveguides formed in a substrate |
-
1996
- 1996-11-21 FR FR9614225A patent/FR2756056B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0262847A2 (fr) * | 1986-09-29 | 1988-04-06 | AT&T Corp. | Connecteur à fibres optiques |
| WO1991003755A1 (fr) * | 1989-08-29 | 1991-03-21 | Fibotech, Inc. | Recipient pour ressort d'alignement de fibre optique a haute precision et capteur a fibre optique |
| EP0429877A2 (fr) * | 1989-11-25 | 1991-06-05 | Forschungszentrum Karlsruhe GmbH | Dispositif de positionnement de fibres optiques dans des éléments de connexion |
| DE4117449C1 (fr) * | 1991-05-28 | 1992-09-17 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe, De | |
| US5555331A (en) * | 1994-05-10 | 1996-09-10 | Radiall | Device for connecting optical fibres to waveguides formed in a substrate |
| GB2297626A (en) * | 1995-01-27 | 1996-08-07 | Cambridge Consultants | Miniature mounting grooved substrate |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001041539A2 (fr) * | 1999-11-15 | 2001-06-14 | Axsun Technologies, Inc. | Structures d'immobilisation pour banc de microoptique |
| WO2001041539A3 (fr) * | 1999-11-15 | 2002-08-29 | Axsun Tech Inc | Structures d'immobilisation pour banc de microoptique |
| WO2001073491A1 (fr) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Infineon Technologies Ag | Dispositif de couplage |
| FR2817628A1 (fr) * | 2000-12-05 | 2002-06-07 | Commissariat Energie Atomique | Structure de separation et de prepositionnement d'un ensemble de fibres et dispositif destine a recevoir un ensemble de fibres |
| WO2002046798A2 (fr) * | 2000-12-05 | 2002-06-13 | Commissariat A L'energie Atomique | Structure de separation et de positionnement d'un de fibres optiques |
| WO2002046798A3 (fr) * | 2000-12-05 | 2002-08-01 | Commissariat Energie Atomique | Structure de separation et de positionnement d'un de fibres optiques |
| US6773168B2 (en) | 2000-12-05 | 2004-08-10 | Commissariat A L'energie Atomique | Structure for separating and pre-positioning an assembly of fibers and device designed to receive an assembly of fibers |
| WO2015053625A1 (fr) * | 2013-10-07 | 2015-04-16 | Ac Optomechanix | Dispositif de réception et procédé de fabrication d'un tel dispositif de réception |
| US9772456B2 (en) | 2013-10-07 | 2017-09-26 | Ac Optomechanix | Receiving device and method for manufacturing such a receiving device |
| EP3418784A1 (fr) * | 2017-06-21 | 2018-12-26 | ADVA Optical Networking SE | Dispositif optique/puce photonique permettant d'aligner et de connecter une fibre optique et un guide d'onde photonique intégré et son procédé de production |
| US10914898B2 (en) | 2017-06-21 | 2021-02-09 | Adva Optical Networking Se | Photonic chip/optical device for aligning and connecting an optical fiber and a photonic integrated waveguide and method of its production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| FR2756056B1 (fr) | 1998-12-11 |
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