FR2629909A1 - Methode et appareil pour mesurer les micro-distances - Google Patents

Abstract

On oriente les extrémités d'une fibre émettrice 24 et d'une fibre détectrice de lumière 34 pour que cette dernière détecte la lumière provenant de la fibre émettrice, et on les déplace de façon qu'un premier objet tel qu'une diode laser 12 passe entre les fibres émettrice et détectrice afin d'occulter la lumière passant entre elles. On avance ensuite les fibres vers l'extrémité du deuxième objet tel qu'une fibre optique 14 de façon que la lumière passant entre les fibres augmente jusqu'à une valeur prédéterminée, en notant ensuite leurs positions, puis on les fait encore avancer jusqu'à ce que le second objet occulte la lumière passant entre elles, les positions desdites fibres étant notées. La comparaison des positions, donne la microdistance entre les deux objets. Applications notamment à la liaison de composants électroniques.

Description

METHODE ET APPAREIL POUR MESURER LES MICRO-DISTANCES

DESCRIPTION

La présente invention concerne une méthode et un appareil pour mesurer les micro-distances (distances qui sont de façon typique de 0,1 jusqu'à environ 300 microns

ou plus) entre un-premier et un second objet avec une pré-

cision élevée.

Par exemple, dans la fabrication des systèmes à fibres optiques, il est souhaitable de mettre un élément de

fibre optique mono-mode ou multi-mode de façon très rappro-

chée (typiquement de 2 à 20 microns) avec une diode laser pastille, sans rayer la pastille, typiquement comme une partie d'une opération d'épissure. Ensuite, l'élément en

fibre optique faiblement espacé peut être orienté par rap-

port à la diode laser pastille dans une position o un maximum de lumière provenant de la diode laser pastille passe à travers l'élément de fibre optique, et la diode laser pastille et l'élément en fibre optique sont fixés l'un à l'autre par une soudure au laser ou par un autre

dispositif en cette position.

Il est spécialement indésirable dans un tel pro-

cédé de laisser l'extrémité de l'élément en fibre optique venir en contact avec la diode laser pastille, étant donné

que, dans cette alternative, un endommagement peut se pro-

duire. En conséquence, le besoin s'est fait sentir d'un

dispositif pouvant déplacer de façon fiable les deux élé-

ments en relation d'espacement très étroit et aussi faible qu'un à deux microns, sans qu'ils viennent en contact. La présente invention vise à fournir un système pour réaliser l'objet ci-dessus, grâce à une technique fiable, de faible prix de revient et appropriée pour être utilisée dans la fabrication de quantités industrielles de diodes laser pas-

tilles liées à des éléments en fibre optique.

En outre, le procédé de la présente invention peut être utilisé pour d'autres usages, lorsqu'on désire amener deux objets extrêmement près l'un de l'autre tout en évitant qu'ils ne viennent en contact physique l'un avec l'autre. L'appareil selon la présente invention est destiné

à la mesure de la micro-distance entre une paire d'objets.

Un premier support est prévu pour maintenir et positionner l'un des objets, tandis qu'un second support est prévu pour

maintenir et positionner le second de ces objets.

On a prévu un dispositif détecteur comprenant une source émettrice de lumière qui comprend de façon typique une fibre optique présentant une extrémité libre, émettant

de la lumière. Une fibre détectrice de lumière est posi-

tionnée en relation d'espacement à partir de la source pour recevoir la lumière de cette dernière, la fibre réceptrice de lumière étant positionnée pour transférer la lumière à

un dispositif de détection de lumière.

Des moyens sont également prévus pour déplacer de

façon relative le dispositif détecteur par des micro-dépla-

cements par pas prédéterminés à partir d'une position o l'un des objets empêche la lumière provenant de la source d'atteindre la fibre détectrice de lumière, à une seconde position o l'autre article empêche la lumière de la source

d'atteindre la fibre détectrice de lumière.

De façon typique, chaque pas de micro-mouvement prédéterminé peut être de l'ordre de 1/10 de micron. Le dispositif détecteur peut être monté sur une platine de translation, le détecteur et les premier et second supports

étant susceptibles de se déplacer par des pas de déplace-

ment micrométriques. L'expression "se déplaçant de façon relative" implique que l'un ou la totalité des éléments constitutifs peuvent être susceptibles de se déplacer. Par

exemple, le dispositif détecteur peut être fixe, et unique-

ment les premier et second supports peuvent déplacer les

objets respectifs, si on le désire.

La platine de translation est d'actionner par des moyens moteurs de façon à se mouvoir de préférence dans chaque direction, ces moyens moteurs étant commandés par

un dispositif permettant le micro-déplacement par pas.

Un dispositif de codage est également prévu pour déterminer la position des moyens mobiles de détection, du premier et du second supports, de façon adéquate, de sorte

que la distance entre la paire d'objets peut être détermi-

née comme une fonction de la diminution ou de l'accroisse-

ment de lumière provenant de la source émettrice de lumiè-

re, reçue par la fibre détectrice de lumière.

De préférence, la fibre optique qui présente une

extrémité libre, émettrice de lumière et la fibre détec-

trice de lumière sont l'une par rapport à l'autre dans une position autre que coaxiale, de préférence en relation angulaire aiguë de sorte que les extrémités peuvent être séparées par une très faible distance de typiquement de 500 à 1500 microns, juste assez pour permettre aux articles à mesurer de passer entre elles, mais en ménageant un plus

grand espace dû à la relation angulaire aiguë pour un man-

chon de retenue ou analogue.destiné à maintenir les fibres

respectives en un endroit espacé de leurs extrémités.

Au moins une des fibres, et typiquement les deux, présente une extrémité libre qui définit une surface plate biseautée, ce qui fait que la lumière passe de la fibre optique à la fibre détectrice par un trajet comprenant la

réflexion sur une telle surface plate biseautée et typique-

ment les surfaces plates biseautées des deux fibres.

Il peut également être approprié pour la source

émettrice de lumière de comporter un dispositif communi-

quant à la lumière une intensité oscillante. Le d.ispositif détecteur de lumière est, dans ce cas, capable de détecter la lumière oscillante en présence de la lumière ambiante par un montage, circuit ou un autre dispositif bien connu

dans la technique.

L'appareil de la présente invention peut être de préférence utilisé pour mesurer la micro-distance entre un premier objet et un second objet de la manière suivante: On oriente les extrémités d'une fibre émettrice de lumière et d'une fibre détectrice de lumière par rapport à un premier objet. Les fibres émettrices et détectrices de lumière sont disposées sur les côtés opposés du premier objet de sorte que la lumière ne passe pas, mais ils sont alignés pour que la fibre détectrice de lumière détecte la lumière provenant de la fibre émettrice de lumière lorsque

le trajet est libre.

On déplace ensuite de façon relative les fibres

émettrice et détectrice ensemble vers le second objet jus-

qu'à ce que la face avant du premier objet passe entre les

fibres détectrice et émettrice afin de permettre à la lumiè-

re de passer entre elles, en fournissant l'indication que la face avant du premier objet a été détectée. On note

ensuite la position des fibres et de la face avant.

En outre, on peut ensuite faire avancer de façon relative les fibres émettrice et détectrice en relation d'alignement l'une avec l'autre jusqu'à ce que l'extrémité

du second objet passe entre les fibres émettrice et détec-

trice pour occulter la lumière passant entre elles. On peut

à nouveau noter la position des fibres émettrice et détec-

trice et du second objet pour obtenir la position de l'extré-

mité du second objet.

A partir des deux positions notées, spécifiées ci-dessus, c'est du domaine du simple calcul habituel de déterminer la micro-distance entre les premier et second objets. Cette micro-distance peut souvent être calculée jusqu'à une précision de l'ordre de 0,1 micron. Avec cette information il devient possible de rapprocher par pas et soigneusement les premier et second objets de sorte qu'ils soient espacés l'un de l'autre d'une micro-distance précise

aussi faible que 1 ou 2 microns, mais sans contact physique.

De façon typique, le premier objet peut être une

diode laser pastille qui est de section transversale habi-

tuellement rectangulaire et présente une face rectangulaire active qui constitue la face avant des côtés de l'ordre de

200-300 microns. Le second objet peut être une zone conduc-

trice de la lumière d'une extrémité d'un câble optique. Un

tel câble optique est typiquement un élément de fibre opti-

que enveloppé dans une gaine. Un élément de fibre optique

mono-mode peut typiquement avoir un diamètre de 8-10.mi-

crons, tandis qu'un élément de fibre optique multi-mode

peut avoir un diamètre de l'ordre de 50 microns.

Un alignement grossier peut être réalisé avec l'aide d'un microscope ou d'une loupe, afin de placer la

fibre émettrice de lumière et la fibre détectrice de lu-

mière sur les côtés opposés du second objet ou du premier objet comme spécifié ci-dessus afin d'éviter des collisions

entres les fibres émettrices et détectrices et les objets.

Suivant l'orientation et l'espacement des premier et second objets, dans le cas o l'un des objets egt une

diode laser pastille et l'autre est l'extrémité d'un élé-

ment de fibre optique à l'intérieur d'un câble, l'élément de fibre optique peut être déplacé à travers la face de la diode laser pastille en relation de non-contact jusqu'à ce

qu'elle soit bien orientée avec la zone de source de lu-

mière provenant de la diode laser pastille. Par la suite, l'extrémité du câble optique peut être soudée par laser ou

fixée d'autre façon à la diode laser pastille pour y adhé-

rer de façon permanente. Ceci peut être réalisé selon les enseignements de Morankar et al. U.S. S.N., 115.860, déposé le 2 Novembre 1987 et intitulé "Méthode et -appareil pour orienter un élément en fibre optique" ou d'une autre façon désirée. Il n'est pas nécessaire dans la mise en oeuvre de

la méthode de la présente invention que la lumière prove-

nant de la fibre émettrice et reçue par la fibre réceptrice de lumière tombe à 0 ou monte à un maximum afin d'obtenir des données utilisables. Par exemple, l'invention peut être utilisée avec une précision accrue en utilisant une courbe de lumière déterminée de façon émipirique, dérivée de la calibration de l'instrument de la présente invention en corrélant la lumière reçue pour les objets spécifiques

mesurés avec le positionnement exact de la source de lumiè-

re et la fibre détectrice de lumière. De façon idéale, si l'intensité de la lumière détectée par la fibre détectrice de lumière tombe à 50 % de la normale, ceci peut être une

indication que la face avant de la diode intercepte exacte-

ment le trajet de lumière, qui peut être typiquement de 8 ou de 10 microns de diamètre. Ainsi, par une telle approche

quantitative, il devient possible de déterminer les posi-

tions des objets respectifs jusqu'à un degré de précision

inférieur aux fractions de 1 micron.

D'autres avantages et caractéristiques de l'inven-

tion apparaîtront à la lecture de la description non limi-

tative suivante d'un mode de réalisation, en référence aux dessins annexés sur lesquels:

- la figure 1 est une vue en élévation d'une par-

tie de l'appareil de mesure des distances de la présente invention; - la figure 2 est une vue en perspective à plus grande échelle, avec des zones arrachées et explosées du

dispositif de détection utilisé dans l'appareil de la fi-

gure 1.

- la figure 3 est une vue en perspective forte- ment agrandie, montrant les relations entre les fibres optiques de détection de lumière du dispositif détecteur de la figure 2, une diode laser pastille et un élément de fibre optique étant associés; - la figure 4 est une vue agrandie en élévation de-la fibre optique et de la fibre de détection de lumière de la figure 2 illustrant en outre leur état de relation; et

- la figure 5 est une vue en élévation de l'appa-

reil de la figure 1, pivoté de 90 autour de son axe vertical.

Sur les dessins, la figure 1 représente un appa-

reil 10 pour mesurer la distance entre une diode laser pas-

tille 12 et l'extrémité 13 d'un câble optique 14. Dans ce

but, on prévoit un élément détecteur 16.

L'élément détecteur 16 comporte une source émet-

trice de lumière 22 qui peut être de conception classique, couplée avec une fibre optique 24 présentant une extrémité libre émettrice de lumière 26, cette lumière étant fournie par une source émettrice de lumière 22 tandis que l'énergie est amenée par un câble 28 à des dispositifs électroniques

classiques 29 afin de générer un faisceau de lumière oscil-

lant, une alimentation en énergie 31 et des dispositifs de commande ainsi qu'un dispositif d'affichage approprié pour

la source de lumière.

L'extrémité 26 de la fibre optique 24 présente une face biseautée 30 qui fait que la lumière traversant la fibre optique 24 peut être réfléchie latéralement vers

l'extérieur à partir de la face 30 suivant un rayon de lu-

mière 32 (figure 4). La fibre détectrice de lumière 34 est également pourvue d'un élément détecteur 16 qui est porté par un dispositif de détection de lumière 36 de conception classique. Le dispositif de détection de lumière 36, à son tour, est relié par un câble 38 à des moyens électroniques classiques destinés à traiter des signaux de lumière. Comme représenté, on a prévu un amplificateur filtre 37 et un

dispositif de contr1ôle 39 y connecté ainsi qu'à un disposi-

tif d'affichage 51, plus une alimentation en énergie et un dispositif de commande y connecté ainsi qu'un dispositif d'affichage 41, de sorte que les signaux lumineux peuvent

être traités comme désirés pour l'interprétation des don-

nées. La source émettrice de lumière 22, et l'élément de détection de lumière 36 peuvent être positionnés dans un bo tier 40 comme représenté sur la figure 2 de sorte que les fibres 24, 34, sont en relation angulaire aiguë l'une

par rapport à l'autre. Ceci permet aux extrémités respec-

tives 26, 42 des fibres optiques d'être très proches l'une

de l'autre, espacées de l'ordre environ 1000 microns, tan-

dis que la source émettrice de lumière plus importante et restante, ainsi que l'élément de détection de lumière 36

peuvent être plus espacés.

La diode laser 12 peut être montée sur un premier

support 44 tandis que l'élément de fibre optique 14, com-

portant l'extrémité dénudée du câble optique 45, peut être

monté sur des seconds éléments supports 48, 50 pour réali-

ser leur positionnement ferme et précis. L'élément de sup-

port 48 peut comporter des pattes d'accrochage 49 pour

maintenir le câble 45.

Le faisceau de lumière 32 provenant de la fibre optique 24 peut pénétrer par l'extrémité 42 de la fibre détectrice de lumière 34 pour être réfractée à partir de la face biseautée 47 afin d'être défléchie le long d'un trajet qui est parallèle à l'axe de la fibre 34. Ainsi, les fibres optiques 24, 34, peuvent transmettre de la lumière d'une manière effective et efficace bien qu'elles forment un angle aigu entre elles, qu'elles ne soient pas parallèles et qu'elles soient espacées l'une de l'autre.

Les faces biseautées 30, 47 peuvent être autre-

ment qu'à 450 par rapport à l'axe de la fibre pour tenir

compte de la relation angulaire aiguë des fibres 24, 34.

Par exemple, l'angle des fibres 24, 34, peut être de 30

et les angles des faces 30, 47 peut être de 37,5 .

Comme mentionné ci-dessus, il est préférable pour la lumière émise et traversant la fibre optique 24 d'être

d'intensité oscillante. Ainsi, un montage approprié 35 com-

portant un amplificateur filtre 37 et un dispositif de com-

mande 39 peut être utilisé pour détecter cette lumière

oscillante par rapport à la lumière ambiante.

L'appareil représenté sur le dessin peut être uti-

lisé pour mesurer la distance entre la face avant 46 de la diode laser 12 et l'extrémité avant 13 de l'élément en fibre optique 14. Ceci peut être réalisé en orientant les

fibre optiques 24a, 34a, comme représenté en trait discon-

tinu sur la figure 3, de sorte qu'elles soient en relation coplanaire avec l'extrémité du câble optique 14. Ceci peut être réalisé en déplaçant le dispositif détecteur 16 par rapport à l'élément en fibre optique 14 jusqu'à ce que le faisceau de lumière 32 passant entre les fibres 24, 34,

soit réduit ou occulté dans une certaine mesure par la pré-

sence de l'extrémité 13 de la fibre optique 14. Un schéma

caractéristique de réduction de la lumière peut être déter-

miné empiriquement au préalable de sorte que les positions des fibres optiques 24, 34 puissent être prédéterminées

avec précision par rapport à la fibre optique 14 en détec-

tant un diagramme caractéristique d'intensité optique, comme déterminé par l'amplificateur de filtre 37 et le moniteur 39 connecté au câble 38. Par exemple, une position

appropriée sera réalisée lorsqu'une réduction caractéristi-

que est notée en une position, et le faisceau entre les éléments 24, 34 brille lorsqu'on réalise un déplacement vers la diode laser 12. Par ce dispositif, la position de l'extrémité de l'élément en fibre optique 14 le long de l'axe Z (figure 3) peut être déterminée. De façon similaire, la position de la face frontale 46 de la diode laser 12 peut être déterminée afin de situer les positions respectives sur l'axe Z des

deux éléments et ainsi de mesurer leur écart avec une pré-

cision d'une fraction d'un micron.

Plus spécifiquement, l'appareil de la présente invention peut être utilisé de la manière suivante: On monte d'abord la pastille 12 et la fibre 14

sur leurs supports respectifs, comme représenté. En utili-

sant un microscope qui peut être fixé à l'appareil, on déplace visuellement l'élément détecteur 16 jusqu'à ce que les fibres détectrices 24, 34 interceptent l'extrémité de la fibre 24. Le positionnement le long de l'axe Z de la

fibre est ainsi déterminé en fonction de la courbe caracté-

ristique d'intensité lumineuse détectée par le dispositif détecteur de lumière 36, lorsque le détecteur 16'se déplace par pas de fraction de micron le long de l'axe Z. Un tel

mouvement peut être obtenu par un système de moteur à cou-

rant continu monté sur une platine à glissière 50, qui peut être un système conçu de façon classique pour asservir un

objet par pas sub-microniques le long d'une glissiè-

re, la position de l'objet étant contrôlée par un disposi-

tif de codage conventionnel. Une telle platine de transla-

tion classique peut utiliser par exemple, une glissière et

des vis d'avance de Mitsubishi Tsubaki Ltd. (Japon).

Le détecteur 16 peut être également déplacé ver-

ticalement le long de l'axe Y (figure 3), au moyen d'une 1 1 seconde platine de translation 52, en plus d'un dispositif de codage pour déterminer la position, et qui présente une conception classique similaire à celle de la platine de

translation 50 afin d'aider à explorer la fibre 14.

Ainsi au moins le plan horizontal de la fibre 14 est défini; si on le désire, la position précise le long de l'axe Z de l'extrémité 13 peut être déterminé. En variante, le détecteur 16 peut être déplacé le long de l'axe Z en arrière de sa position d'origine adjacente à la pastille 12

après avoir situé la position de l'axe Y mais pas la posi-

tion de l'axe Z de l'extrémité 13 à ce moment.

Dans l'étape suivante, on peut alors déplacer la

pastille 12 axialement le long de l'axe Z et horizontale-

ment le long d'un axe X (figure 3) jusqu'à une position prédéterminée en utilisant un dispositif de codage, sous les extrémités des fibres détectrices 24, 34. Les platines de translation 54, 56 peuvent être utilisées dans ce but, chacune des platines de translatian 54, 56 présentant une

conception généralement similaire aux platines de transla-

tion antérieures 50, 52.

On peut ensuite déplacer conjointement le détec-

teur 16 et le support de fibre 48, 50 (supportant la fibre 14) en une étape unique, verticalement le long de l'axe Y

jusqu'à une position prédéterminée, juste au-dessus du som-

met de la pastille 12. Puisque la fibre 14 et le détecteur 16 se déplacent ensemble, le positionnement précis de la fibre 14 par rapport au détecteur 16 peut être toujours connu. De façon typique, les fibres détectrices, 24, 34 sont positionnées environ 100 microns au-dessus du bord

supérieur de la pastille. Une cinquième platine de transla-

tion 57 est prévue dans ce but, pour déplacer à la fois le détecteur 16 et le support de fibre 48 d'un seul tenant, et

peut également être de conception similaire aux autres pla-

tines de translation. La platine 57, toutefois, peut être sollicitée vers le haut par l'action d'un système de poulie

à poids 58.

Par la suite, on peut alors déplacer doucement la fibre 14 et le détecteur 16 vers le bas le long de l'axe Y au moyen de la platine de translation 57 jusqu'à ce que le détecteur situe le sommet de la pastille comme indiqué, par une diminution soudaine de la lumière détectée par l'élément 36. Cette position de l'extrémité de la fibre est indiquée

par les fibres 24, 34, sur la figure 3.

On peut ensuite déplacer le détecteur 16 vers l'avant le long de l'axe Z vers la fibre 14 (en utilisant

la platine de translation 50) jusqu'à ce qu'une augmenta-

tion de la lumière détectée par l'élément 36 indique la position de la face 46 de la pastille. Cette position est

enregistrée, électroniquement ou autrement, comme un para-

mètre critique du procédé. On peut ensuite continuer à déplacer le détecteur 16 le long de l'axe Z au moyen de la

platine de translatiop 50 jusqu'à ce qu'une autre diminu-

tion de la lumière détectée par l'élément 36 soit détectée, indiquant ainsi la présence de l'extrémité 13 de la fibre 14 sur le trajet de lumière 32a, tel qu'émis par les fibres 24a, 34a. Cette position particulière des fibres 24, 34 est

également notée, de façon électronique ou autrement.

A présent, à partir des deux positions notées, il devient possible de déterminer l'espacement entre la face 46 et une extrémité 13 de la fibre 14 jusqu'à une fraction de micron. On peut ainsi déplacer la pastille 12 le long de

l'axe Z en utilisant la platine de translation 56, au voi-

sinage immédiat de la fibre 14, de sorte que l'intervalle entre la face 46 de la pastille 12 et l'extrémité de la fibre 14 soit typiquement d'environ 100 microns. Ensuite, on peut faire fonctionner la platine de translation 57 pour déplacer le détecteur 16 et la fibre 14 vers le bas le long de l'axe Y jusqu'à une distance prédéterminée correspondant

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la zone attendue 53 d'émission de lumière à partir de la

pastille laser 12, le point réel de lumière 53 ayant éven-

tuellement 10'microns de diamètre. On peut ensuite explorer par l'appareil connecté à la fibre optique 14, en déplaçant cette dernière verticalement au moyen de la platine de translation 57 et la pastille 12 horizontalement dans la

direction X au moyen de la platine de translation 54, typi-

quement par sauts d'environ 3 microns, jusqu'à ce que le

maximum de lumière soit détecté par la fibre 14.

1-0 Par la suite, on peut déplacer la pastille 12 le long de l'axe Z en utilisant la platine de translation 56,

de façon à amener la fibre 14 et la face 46 à leur inter-

valle de séparation final de seulement quelques microns, comme cela peut être désiré. On peut ensuite explorer à

nouveau le long des axes X et Y comme avant pour être sûr-

que la fibre 14 est orientée pour recevoir un maximum de

lumière. La fibre 14 peut ensuite être épissurée à la sur-

face 46 de la pastille laser 12 par une méthode appropriée quelconque. ?20 Ainsi, par ce procédé, qui peut être mis en oeuvre d'une manière automatisée et commandée par un programme d'ordinateur, les fibres optiques ou d'autres dispositifs similaires peuvent être amenés en relation de proximité immédiate avec une surface sans venir en contact de cette dernière, pour un traitement ultérieur comme cela peut être souhaité.

On peut noter qu'après que les extrémités des fi-

bres optiques 24, 34, sont amenées en relation coplanaire avec la fibre optique 14, la platine de translation 52 n'est pas actionnée à nouveau jusqu'à la fin du processus, de sorte que pendant ce temps, les fibres détectrices 24, 34 restent en relation coplanaire avec la fibre 14 dans un

plan qui renferme la ligne définie entre les fibres détec-

trices 24, 34 et une ligne parallèle à l'axe entre la fibre

14 et la pastille 12.

Le signal portant la diminution désirée de lumiè-

re passant par le câble 38 est traité par un amplificateur filtre 37 et un dispositif de commande 39 pour enregistrer les différentes positions de l'élément détecteur 16. Il devient ensuite facile par calcul, ce qui peut être réalisé

par un microprocesseur du système, de déterminer la distan-

ce entre les première et seconde positions, avec une préci-

sion de fractions de micron, pour obtenir la distance entre

les faces 46 et 13. Cette distance peut ensuite être affi-

chée sur un dispositif d'affichage 51 pour une lecture à distance.

La présente description n'a été donnée que dans

un but purement illustratif et n'est destinée en aucun cas à limiter le cadre de la présente invention tel qu'il est

défini dans les revendications ci-après.

Claims (23)

REVENDICATIONS

1. Méthode de mesure d'une micro-distance entre un premier (12) et un second (14) objet, caractérisée en ce qu'elle consiste à orienter les extrémités d'une fibre émettrice de lumière (24) et d'une fibre détectrice de lu-

mière (34) en relation coplanaire avec la face dudit pre-

mier objet qui est en regard du second objet, lesdites fibres émettrices et détectrices de. lumière étant espacées l'une de l'autre, mais alignées de façon que ladite fibre de détection de lumière détecte la lumière provenant de ladite fibre émettrice de lumière, la position desdites fibres émettrice et détectrice de lumière et de la face du premier objet étant notée; et à déplacer de façon relative lesdites fibres émettrice et détectrice ensemble jusqu'à ce

que l'extrémité avant dudit second objet passe entre lesdi-

tes fibres émettrice et détectrice pour occulter la lumière passant entre elles, la position desdites fibres et de l'extrémité avant étant notée, de façon que la distance de séparation entre la face du premier objet et l'extrémité

avant du second objet puisse être déterminée.

2. Méthode de mesure d'une micro-distance entre un premier objet (12) et un second objet (14), caractérisée

en ce qu'elle consiste à orienter les extrémités d'une fi-

bre émettrice (241 et d'une fibre détectrice de lumière (34) avec le premier objet, lesdites fibres émettrice et détectrice de lumière étant disposées de part et d'autre des côtés opposés dudit premier objet mais alignées de façon que ladite fibre détectrice de lumière, détecte la lumière provenant de la dite fibre émettrice de lumière, lorsqu'un trajet non occulté est présent; à déplacer de façon relative lesdites fibres émettrice et détectrice de lumière ensemble vers le second objet jusqu'à ce que la face avant dudit premier objet passe entre lesdites fibres émettrice et détectrice pour permettre à la lumière de passer entre elles, la position desdites fibres et de la face avant étant notée; et à déplacer de façon relative

lesdites fibres émettrice et détectrice en relation d'ali-

gnement jusqu'à ce que l'extrémité du second objet passe entre lesdites fibres émettrice et détectrice pour occul-

ter la lumière passant entre elles, les positions des fi-

bres émettrice et détectrice ainsi que celles de l'extrémi-

té du second objet étant notées.

3. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit premier objet est une diode laser pastille (12) et en ce que le second objet est une partie émettrice

de lumière d'une extrémité d'un câble optique (28).

4. Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite extrémité du câble optique est ensuite orientée pour recevoir le maximum de radiation provenant de

ladite diode laser pastille et y est soudée par laser.

5. Méthode selon la revendication 2, caractérisée

en ce que lesdites fibres émettrice de lumière et détectri-

ce de lumière sont en relation angulaire aiguë l'une par rapport à l'autre, chacune desdites fibres émettrice et détectrice présentant une extrémité libre définissant une

surface plane et biseautée (30, 47), de façon que la lumiè-

re passe de ladite fibre émettrice à la fibre réceptrice selon un trajet incluant une réflexion à partir desdites

surfaces planes biseautées.

6. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite lumière émise à partir de ladite fibre émettrice de lumière est d'intensité oscillante et que des

moyens associés (35), avec ladite fibre détectrice de lu-

mière sont prévus pour détecter ladite lumière d'intensité

oscillante en présence de lumière ambiante.

7. Méthode selon la revendication 2, caractérisée

en ce que lesdites fibres émettrice et détectrice sont mon-

tées ensemble solidairement l'une par rapport à l'autre au

moyen d'un dispositif de détection (48, 50) ledit disposi-

tif de détection et les objets étant relativement mobiles dans trois directions grâce à des platines de translation (50, 52, 54, 56, 57) actionnées par un dispositif de codage et au moins un moteur afin de permettre un micro-mouvement

par pas dans lesdites directions.

8. Méthode selon la revendication 2, caractérisée

en ce que, avant d'orienter les extrémités des fibres émet-

trice et détectrice de lumière (24, 34) avec le premier objet (12), les extrémités de la fibre émettrice de lumière

et de la fibre détectrice de lumière sont amenées en rela-

tion colinéaire avec l'extrémité avant dudit second objet (14), et que ledit second objet est, par la suite, déplacé avec lesdites fibres émettrice et détectrice pour maintenir lesdites fibres et le second objet en relation coplanaire avec un plan qui renferme la ligne définie entre lesdites extrémités des fibres émettrice et détectrice et une ligne

parallèle à un axe entre lesdits premier et second objets.

9. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que, après avoir noté les positions de ladite face frontale (46) du premier objet (12) et de ladite extrémité du second objet (14), les premier et second objets sont

amenés de façon relative ensemble en une position d'espace-.

ment prédéterminée très proche sans toutefois venir en

contact l'un avec l'autre.

10. Appareil pour mesurer la micro-distance entre

deux objets, caractérisé en ce qu'il comporte un premier-

support (44) pour maintenir et positionner l'un (12) des-

dits objets, un second support (48) pour maintenir et posi-

tionner le second desdits objets, un dispositif de détec-

tion (.16) qui comprend une source émettrice de lumière et une fibre détectrice de lumière (34) espacée de la dite source pour recevoir la lumière qui en provient, ladite

fibre réceptrice de lumière convoyant la lumière à un dis-

positif de détection de lumière (36), et des moyens (50,

52, 54, 56, 57) pour déplacer de façon relative ledit dis-

positif détecteur et les objets par pas de micromouvement

prédéterminé à partir d'une position dans laquelle un des-

dits objets empêche la lumière provenant de ladite source d'atteindre la fibre détectrice de lumière à une seconde position o l'autre objet empêche la lumière provenant de ladite source d'atteindre la fibre détectrice de lumière,

afin de mesurer la distance entre eux.

11. Appareil selon la revendication 10, caracté-

risé en ce que ladite source émettrice de lumière comprend une fibre optique (24) présentant une extrémité libre (26)

d'émission de lumière.

12. Appareil selon la revendication 10, caracté-

risé en ce que la dite fibre optique (24) et ladite fibre détectrice de lumière (34) sont dans des plans différents, lesdites fibres présentant une extrémité libre qui définit

une surface plane biseautée (30, 47), de façon que la lu-

mière passe de ladite fibre optique à ladite fibre détec-

trice, selon un trajet comportant une réflexion à partir de

ladite surface plane biseautée.

13. Appareil selon la revendication 12, caracté-

risé en ce que les deux fibres présentent chacune une sur-

face réflectrice, plate et biseautée.

14. Appareil selon la revendication 10, caracté-

risé en ce que ladite source émettrice de lumière comprend

un dispositif pour fournir une lumière d'intensité oscil-

lante, ledit dispositif de détection (35) de la lumière étant capable de détecter ladite lumière oscillante en

présence de lumière ambiante.

15. Appareil selon la revendication 10, caracté-

risé en ce que ledit dispositif de détection (16) et les-

dits objets sont montés sur une platine de translation (50), afin de permettre un microdéplacement par pas dudit dispositif détecteur et des objets, un dispositif de codage étant prévu pour déterminer la position dudit dispositif de détection.

16. Appareil selon la revendication 15, caracté-

risé en ce que ledit dispositif de détection (16) peut être

déplacé par pas de micromouvement dans au moins deux direc-

-tions; en ce que le premier objet peut être déplacé dans au moins deux directions, les directions ci-dessus. comportant les trois dimensions, et en ce que le second objet peut se déplacer avec le détecteur dans au moins une direction

transversalement à l'axe desdits premier et second objets.

17. Détecteur de la position de petits objets, caractérisé en ce qu'il comporte une source émettrice de

lumière (24); une fibre détectrice de lumière (34) posi-

tionnée en relation d'espacement, à partir de-ladite source pour recevoir la lumière de cette dernière; un dispositif de détection de lumière (16) optiquement connecté à ladite fibre réceptrice de lumière; et des moyens (50, 52, 54, 56,

57) pour déplacer ledit dispositif détecteur par pas de mi-

cromouvement prédéterminé en une position o un petit objet empêche la lumière provenant de ladite source d'atteindre

ladite fibre détectrice de lumière.

18. Détecteur selon la revendication 17, caracté-

risé en ce que ladite source émettrice de lumière comprend

une fibre optique (24) présentant une extrémité libre émet-

trice de lumière (26).

19. Détecteur selon la revendication 18, caracté-

risé en ce que ladite fibre optique et ladite fibre détec-

tant la lumière sont autrement qu'en relation coaxiale l'une par rapport à l'autre, lesdites fibres présentant une extrémité libre qui définit une surface plate biseautée (30, 47), de façon que la lumière passe de ladite fibre optique à ladite fibre détectrice par un trajet comprenant

une réflexion à partir de ladite surface plane biseautée.

20. Appareil selon la revendication 10, caracté-

risé en ce que les deux fibres présentent chacune une sur-

face plane biseautée (30, 47).

21. Appareil selon la revendication 20, caracté-

risé en ce que ladite source émettrice de lumière comporte des moyens pour fournir une lumière d'intensité oscillante, le dispositif détecteur de lumière (35) étant capable de détecter ladite lumière oscillante en présence de lumière ambiante.

22. Appareil selon la revendication 21, caracté-

risé en ce que ledit dispositif détecteur (16) est monté sur une platine de translation (50) afin de permettre un

micromouvement par pas dudit dispositif détecteur, un dis-

positif d'encodage étant prévu pour déterminer la position

dudit dispositif détecteur.

23. Appareil selon la revendication 19, caracté-

risé en ce que ledit dispositif détecteur (16) peut être

déplacé par micromouvement par pas dans au moins deux di-

rections.