EP4052075A1 - Architecture pour guide d'ondes electromagnetiques - Google Patents

Architecture pour guide d'ondes electromagnetiques

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Publication number
EP4052075A1
EP4052075A1 EP20800821.9A EP20800821A EP4052075A1 EP 4052075 A1 EP4052075 A1 EP 4052075A1 EP 20800821 A EP20800821 A EP 20800821A EP 4052075 A1 EP4052075 A1 EP 4052075A1
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EP
European Patent Office
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elementary
intermediate element
cell
cells
elementary cells
Prior art date
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Pending
Application number
EP20800821.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Fetah Benabid
Frédéric GEROME
Foued AMRANI
Jonas OSORIO
Frédéric Delahaye
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Limoges
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Limoges
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite de Limoges filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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    • G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
    • G02B6/02371—Cross section of longitudinal structures is non-circular

Definitions

  • the present invention relates to a hollow electromagnetic waveguide, such as a hollow optical fiber. It also relates to an electromagnetic waveguiding device implementing such a waveguide.
  • the field of the invention is that of hollow electromagnetic waveguides, in particular of the type using the mechanism of inhibited coupling, such as hollow optical fibers.
  • electromagnetic waveguide Several types of electromagnetic waveguide are currently in use or under study. Among these types of electromagnetic waveguide are hollow optical fibers such as hollow fibers with photonic crystals or hollow fibers with micro-structured sheaths.
  • the currently known hollow fibers exhibit multimode behavior, which limits their application in certain fields such as the field of telecommunications. Despite the advances made in the field, it thus remains difficult to control the modal coupling, in particular because of structural and / or manufacturing limitations.
  • An aim of the present invention is to remedy at least one of these drawbacks.
  • Another object of the present invention is to provide a fiber architecture by making an ideal architecture achievable.
  • Another aim of the invention is to provide an electromagnetic waveguide allowing better control of the modal coupling.
  • Yet another object of the invention is to provide an electromagnetic waveguide exhibiting improved guidance performance compared to current hollow fibers.
  • an electromagnetic waveguide such as an optical fiber
  • said microstructured sheath further comprises, between at least two elementary cells, at least one intermediate element connecting said elementary cells, said intermediate element having a section the area of which is less than or equal to 50% of the area of the section of each of said cells which it connects, said intermediate element having a refractive index less than or equal to the refractive index of each of said elementary cells which it connects.
  • optical waveguide according to the invention allows better control of the modal coupling because the presence of intermediate elements allows greater freedom of positioning of the elementary cells within the electromagnetic waveguide compared to current fibers.
  • the invention allows an arrangement of elementary cells without them directly touching each other, consequently reducing knots and sharp curvatures in the microstructure, the latter possibly being a source of transmission losses in the guidance by inhibited coupling.
  • the optical waveguide according to the invention has improved guiding performance compared to current hollow fibers. Indeed, better control of the modal coupling intrinsically generates increased guidance performance.
  • the optical waveguide according to the invention allows smaller radii of curvature than current hollow fibers.
  • the presence of intermediate elements makes it possible to create a free space between the elementary cells so that it is possible to achieve a smaller radius of curvature for each elementary cell, and therefore the waveguide, compared to hollow fibers in which elementary cells touch or are attached to each other and have very little freedom when bent.
  • the intermediate elements perform an attachment function.
  • the elementary cells perform a wave guiding function, in particular by confining the optical wave in the hollow core of the fiber.
  • Each elementary cell is a capillary structure, generally tubular.
  • Each elementary cell can have a section of one of the following shapes:
  • the elementary cells forming the microstructured sheath can for example comprise a majority of cells whose sections have the same shape.
  • At least one, in particular each, intermediate element may preferably be a capillary structure, for example tubular.
  • each, intermediate element may have a cross section of one of the following shapes:
  • each, intermediate element may have a section the area of which is less than or equal to 30% of the area of the section of each of the elementary cells that it connects.
  • this makes it possible to simulate an empty space between a first elementary cell and at least one second cell to which it is linked by an intermediate element which only interferes in the guidance in a negligible manner due to its reduced dimensions.
  • At least one, in particular each, intermediate element can be made of a single material.
  • At least one, in particular each, intermediate element can be a tubular structure comprising a wall surrounding a central zone.
  • This central zone can for example be full. It can be filled with the same material as the wall material. Alternatively, this zone can be filled, or formed, with a material different from that of the wall.
  • This central zone can according to another example be hollow. It is thus filled with a neutral gas, air or vacuum.
  • At least one, in particular each, elementary cell connected by the intermediate element may comprise a peripheral wall surrounding a central zone, the thickness of the wall of said intermediate element possibly being less than 50% of the thickness of said or of each of said elementary cells that it connects.
  • At least one, in particular each, elementary cell can be exclusively connected to any other elementary cell by at least one intermediate element.
  • At least one elementary cell is spaced in all directions from any other elementary cell by an intermediate element.
  • At least one, in particular each, intermediate element can connect only two elementary cells.
  • this makes it possible to easily arrange an elementary cell in a region of the fiber which is less dense as an elementary cell, for example a region close to the hollow core of the fiber.
  • At least one intermediate element can connect three adjacent elementary cells.
  • each elementary cell can only be linked to another elementary cell by an intermediate element.
  • the elementary cells are grouped in pairs, the elementary cells of each pair being linked to one another by an intermediate element.
  • the present invention thus makes it possible to create an optical waveguide comprising a microstructured cladding composed of pairs of distinct elementary cells, thus exhibiting a very simplified architecture.
  • At least one, in particular each, elementary cell may consist of a single cell.
  • At least one, in particular each, elementary cell can be a so-called hybrid cell, consisting of at least a first cell inserted into at least a second cell.
  • the first cell can be inserted into the second without the use of an intermediate element. In other words, the first cell may or may not be linked with the second cell.
  • At least one, in particular each, hybrid cell may comprise at least one element intermediate between the first and the second cell.
  • the present invention thus makes it possible to create a hybrid elementary cell the performance of which is improved in terms of modal coupling and radius of curvature.
  • the guide according to the invention can comprise a microstructured sheath comprising:
  • a second ring concentric and inscribed in the first peripheral ring, comprising a second series of elementary cells.
  • the microstructured cladding of the waveguide according to the invention comprises two zones, or rings, which can be structured differently.
  • These structures may differ from one another depending on several factors such as the size, shape and / or density of the elementary cells that compose them. They can also vary from one another through the use or not of intermediate elements to bind the elementary cells that compose it.
  • the structure of the second ring has a direct impact on the shape of the hollow heart of the electromagnetic waveguide. It is thus, for example, possible to form a hollow heart having a hypocycloidal shape, or any other desired shape.
  • each elementary cell of the second ring of the guide according to the invention can be connected to at least one elementary cell of the first ring, by at least one intermediate element.
  • the present invention allows the cells of the second crown to be spaced from the first crown. This allows greater freedom in positioning elementary cells close to the center of the optical guide and thus allows greater control of the shape of the hollow heart of the optical guide.
  • At least one, and in particular each, elementary cell can be made of silica.
  • At least one, and in particular each, elementary cell can be produced by:
  • a doped material having a higher refractive index than silica for example of germanium type
  • a doped material having a refractive index lower than silica for example of the fluorine or boron type.
  • At least one, and in particular each, intermediate element can be made of the same material as an elementary cell.
  • the same material for the elementary cells and the intermediate elements can be used, facilitating the production of the electromagnetic waveguide according to the invention.
  • At least one, and in particular each, intermediate element can be made of a material different from the material of an elementary cell.
  • the present invention makes it possible to reduce the manufacturing costs by using a less expensive material for the intermediate elements than that used for the elementary cells.
  • the hollow central heart of the guide according to the invention can be filled with an inert gas, air or a vacuum.
  • the waveguide according to the invention can comprise: at least one envelope enclosing the microstructured cladding; and - at least one intermediate element between at least one elementary cell and said envelope.
  • the envelope can be made of any insulating material.
  • the envelope can be made of silica, germanium, fluorine or boron.
  • an electromagnetic wave guiding device implementing an electromagnetic waveguide according to the invention.
  • the device according to the invention may be a micromachining device using a laser wave, said device comprising at least one waveguide according to the invention intended to be traversed by said laser wave.
  • the device according to the invention can be a telecommunications device emitting and / or receiving at least one electromagnetic wave, said device comprising at least one waveguide according to the invention intended to be traversed by said electromagnetic wave.
  • FIGURE 1 is a schematic representation of an example of two elementary cells connected by an intermediate element, and which can be implemented in a waveguide according to the invention
  • FIGURE 2 is a schematic representation of an example of a hybrid cell that can be implemented in a waveguide according to the invention
  • FIGURE 3 is a schematic representation of an example of three elementary cells connected by the same intermediate element and which can be implemented in a waveguide according to the invention
  • FIGURE 4 is a schematic representation of an example of an elementary cell connected to two other elementary cells by intermediate elements, and which can be implemented in a waveguide according to the invention ;
  • FIGURE 5 is a schematic representation of an example of an elementary cell connected to two other elementary cells by intermediate elements, and which can be implemented in a waveguide according to the invention ;
  • FIGURE 6 is a schematic representation of examples of shapes of elementary cells that can be implemented in a waveguide according to the invention.
  • FIGURE 7 is a schematic representation of examples of shapes of intermediate elements that can be implemented in a waveguide according to the invention.
  • FIGURE 8 is a schematic representation of an exemplary non-limiting embodiment of an electromagnetic waveguide according to the invention
  • FIGURE 9 is a schematic representation of another non-limiting embodiment of an electromagnetic waveguide according to the invention.
  • FIGURE 10 is a schematic representation of another nonlimiting exemplary embodiment of an electromagnetic waveguide according to the invention.
  • FIGURE 11 is a schematic representation of another non-limiting exemplary embodiment of an electromagnetic waveguide according to the invention.
  • FIGURE 12 is a very schematic representation, of a nonlimiting exemplary embodiment, of an electromagnetic waveguiding device implementing an electromagnetic waveguide according to the invention.
  • FIGURE 1 is a schematic representation of an example of two elementary cells connected by an intermediate element, and which can be implemented in a waveguide according to the invention.
  • FIGURE 1 illustrates, in a sectional view, two elementary cells 102i and 1022 connected to one another by an intermediate element 104.
  • the two elementary cells 102 are identical, and the intermediate element 104 has a section whose area is less than the area of the section of each of the cells 102 that it connects.
  • the two elementary cells 102 have a section whose shape is identical, in this case circular.
  • the two elementary cells 102 have a section whose area is identical.
  • the intermediate element 104 always has a section the area of which is less than the area of the section of each of the cells 102 that it connects, and in particular is at most equal to 50% of l. 'area of the smallest elementary cell 102, preferably at most equal to 30%.
  • FIGURE 2 is a schematic representation of an example hybrid cell that can be implemented in a waveguide according to the invention.
  • FIGURE 2 illustrates, in a sectional view, a hybrid elementary cell 200.
  • This hybrid elementary cell consists of:
  • the intermediate element 204 of the hybrid elementary cell 200 has a section whose area is less than the area of the section of each of the cells 202 which it connects.
  • the section of the intermediate element 204 is for example less than or equal to 50%, preferably less than or equal to 30%, of the section of the smallest of the elementary cells 202i and 2022, that is to say of the section of the hybrid elementary cell 2022.
  • FIGURE 3 is a schematic representation of an example of three elementary cells connected by an intermediate element, and which can be implemented in a waveguide according to the invention.
  • FIGURE 3 illustrates, in a sectional view, three elementary cells 302i, 3022 and 3023 connected to each other by an intermediate element 304.
  • the intermediate element 304 has a section whose area is less than the area. of the section of each of the cells 302 that it connects.
  • the section of the intermediate element 304 is for example less than or equal to 50%, preferably less than or equal to 30%, of the section of each elementary cell 302.
  • the elementary cell 302i is connected to the cells 3022 and 3023 only by the intermediate element 304.
  • the cells 3022 and 3023 are connected directly to one another in addition to be connected by the intermediate element 304.
  • FIGURE 4 is a schematic representation of an example of three elementary cells connected by two intermediate elements, and which can be implemented in a waveguide according to the invention.
  • FIGURE 4 illustrates, in a sectional view, an elementary cell 402i connected to two other elementary cells 4022 and 4023 respectively by intermediate elements 404i and 4042.
  • the intermediate elements 404i and 4042 each have a section whose area is less than l 'area of the section of each of the cells that it connects.
  • each intermediate element 404i and 4042 is for example less than or equal to 50%, preferably less than or equal to 30%, of the section of each elementary cell 402I-4023 that it connects.
  • the elementary cell 402i is connected to the cells 4022 and 4023 only by the intermediate elements 404i and 4042.
  • the cells 4022 and 4023 are connected directly to one another in addition to 'be connected to the cell 402i by the intermediate element, respectively 404i and 4042.
  • FIGURE 5 is a schematic representation of an example of three elementary cells connected by three intermediate elements, and which can be implemented in a waveguide according to the invention.
  • the example shown in FIGURE 5 includes all the elements of the example of FIGURE 4.
  • the elementary cells 4022 and 4023 do not touch each other and are connected to each other by an intermediate element 504.
  • each intermediate element 104, 204, 304, 404i, 4042 and 504 has a section whose shape is circular.
  • the elementary cells 102, 202, 302, 402 and 502 as well as the intermediate elements 104, 204, 304, 404 and 504 are each a tubular structure comprising a wall surrounding a central area.
  • the thickness of the wall of each intermediate element 104, 204, 304, 404 and 504 is preferably less than the thickness of the wall of each of the cells 102, 202, 302, 402 or 502 that it connects, and in particular less than or equal to 50% of the thinnest wall of the cells 102, 202, 302, 402 or 502 that it connects.
  • FIGURE 6 is a schematic representation of examples of shapes of elementary cells that can be implemented in a waveguide according to the invention.
  • the elementary cells included in the waveguide according to the invention can have a section having various shapes.
  • the section of an elementary cell can thus for example have the shape of a circle 6a, of a hexagon 6b, of a parallelogram 6c or the so-called water drop shape 6d.
  • an elementary cell may have for section at least a first shape inscribed in a second shape, these shapes possibly being identical or not and being able to take one of the aforementioned shapes.
  • Views 6e and 6f illustrate hybrid cells with a section in the shape of a circle inscribed in another circle. The inscribed circle of views 6e and 6f is respectively in contact or not with the other circle.
  • Views 6g and 6h illustrate elementary hybrid cells with a section having the shape of a plurality of circles inscribed in the same other circle. These views 6g and 6h respectively illustrate two and three circles inscribed in the same other circle.
  • an elementary cell it is also possible for an elementary cell to have a section whose shape is a combination of the aforementioned shapes.
  • FIGURE 7 is a schematic representation of exemplary shapes of intermediate elements.
  • the intermediate elements included in the waveguide according to the invention can have a section having various shapes.
  • the section of an intermediate element can thus for example have the shape of a circle 7a, of a parallelogram 7b, of a triangle 7c or a shape 7d whose outline is composed of two arcs of a circle and of two rectilinear sides.
  • Examples 7a-7d illustrate intermediate elements having a tubular structure, comprising a wall surrounding a central zone.
  • these intermediate elements can have a solid structure.
  • This solid structure is either in a single material or comprising a wall in a first material which surrounds a central zone filled with a second material.
  • Example 7e illustrates an intermediate element, the section of which is in the form of a disc.
  • This example 7e is the example of a solid structure, comprising a single material, analogous to example 7a having a tubular structure.
  • FIGURE 8 is a schematic representation, in a sectional view, of a non-limiting exemplary embodiment of an electromagnetic waveguide according to the invention.
  • the waveguide 800 shown in FIGURE 8 includes an envelope 802, having a rectangular exterior shape and a hexagonal interior shape.
  • the waveguide 800 further comprises a hollow core 804 surrounded by a microstructured cladding 806.
  • the cladding 806 is formed by an assembly of elementary cells.
  • elementary cells have different sections.
  • elementary cell 808i has a section of circular shape
  • elementary cell 8082 has a section in the shape of a truncated drop of water
  • elementary cell 8083 has a section of hexagonal shape.
  • the sheath 806 further comprises intermediate elements 810 connecting elementary cells 808.
  • the intermediate elements 810 have a cross section the area of which is less than or equal to 30% of the area of the cross section of the smallest of the elementary cells which it connects. In the example of FIGURE 8, the intermediate elements 810 come to connect three adjacent elementary cells.
  • the sheath 806 comprises a first peripheral ring 812, comprising a first series of elementary cells and a second ring 814, concentric and inscribed in the first ring 812, comprising a second series of elementary cells.
  • the second ring 814 comprises only a single row of elementary cells distributed along a circular path.
  • Each elementary cell of the second ring 814 is connected to two elementary cells of the first ring 812, by an intermediate element 810.
  • FIGURE 9 is a schematic representation, in a sectional view, of a non-limiting exemplary embodiment of an electromagnetic waveguide according to the invention.
  • the waveguide 900 shown in FIGURE 9 includes a shell 902, having a circular shape enclosing a microstructured sheath 904.
  • the elementary cells 906 of the microstructured sheath 904 of the waveguide 900 have a section whose shape is exclusively circular.
  • the cladding 904 of the waveguide 900 of FIGURE 9 comprises a first peripheral ring 908, comprising a first series of elementary cells 906 and a second ring 910, concentric and inscribed in the first ring, comprising a second series of elementary cells 906.
  • each elementary cell 906 of the second ring 910 is here connected to two elementary cells 906 of the first ring 908, by two intermediate elements 912.
  • the waveguide 900 of FIGURE 9 also differs from the waveguide 800 of FIGURE 8 in that it comprises other intermediate elements 914 coming to connect other elementary cells 904 within the first ring 908. , between them or with the envelope 902.
  • FIGURE 10 is a schematic representation, in a sectional view, of another nonlimiting exemplary embodiment of an electromagnetic waveguide according to the invention.
  • the waveguide 1000 shown in FIGURE 10 includes an envelope 1002, having a circular shape enclosing a microstructured sheath 1004.
  • the elementary cells 1006 of the microstructured sheath 1004 of the waveguide 1000 have a section whose shape is exclusively circular.
  • the cladding 1004 of the waveguide 1000 of FIGURE 10 comprises a first peripheral ring 1008, comprising a first series of elementary cells 1006 and a second ring 1010, concentric and inscribed in the first ring 1008, comprising a second series of elementary cells 1006.
  • FIGURE 11 is a schematic representation, in a sectional view, of a non-limiting exemplary embodiment of an electromagnetic waveguide according to the invention.
  • the waveguide 1100 shown in FIGURE 11 includes a shell 1102, having a circular shape enclosing a microstructured sheath 1104.
  • the elementary cells 1106 of the microstructured sheath 1104 of the waveguide 1100 have a section whose shape is exclusively circular.
  • the sheath 1104 of the waveguide 1100 of FIGURE 11 comprises a first peripheral ring 1108, comprising a first series of elementary cells 1106 and a second ring 1110, concentric and inscribed in the first ring 1108, comprising a second series of elementary cells 1106.
  • Each of the first 1108 and second 1110 rings comprise a single row of elementary cells 1106 distributed along a circular path.
  • the elementary cells 1106 of the first ring 1108 have a larger section than that of the elementary cells 1106 of the second ring 1110.
  • Each elementary cell 1106 of the second ring 1110 is connected to a single elementary cell 1106 of the first ring 1108 by an intermediate element 1112.
  • FIGURE 12 is a very schematic representation, of a non-limiting exemplary embodiment, of an electromagnetic waveguiding device implementing an electromagnetic waveguide according to the invention.
  • the electromagnetic waveguide device 1200 includes an electromagnetic waveguide 1202.
  • the electromagnetic waveguide 1202 may be that of any one of FIGURES 8-11.
  • the device 1200 can for example be a micromachining device using a laser wave intended to be conveyed by the waveguide 1202.
  • the device 1200 can be a telecommunications device emitting and / or receiving at least one electromagnetic wave intended to be conveyed by the waveguide 1202.

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Abstract

L'invention concerne un guide d'onde électromagnétique (1100), tel qu'une fibre optique, comprenant un cœur central creux entouré d'une gaine microstructurée (1104) formée par un assemblage de cellules élémentaires (1106) caractérisé en ce que ladite gaine microstructurée (1104) comprend en outre, entre au moins deux cellules élémentaires (1106), au moins un élément intermédiaire (1112) reliant lesdites cellules élémentaires (1106), ledit élément intermédiaire (1112) présentant une section dont l'aire est inférieure ou égale à 50% de l'aire de la section de chacune desdites cellules (1106) qu'il relie, ledit élément intermédiaire (1112) ayant un indice de réfraction inférieur ou égal à l'indice de réfraction de chacune desdites cellules élémentaires (1106) qu'il relie.

Description

DESCRIPTION
Titre : Architecture pour guide d'ondes électromagnétiques La présente invention concerne un guide d'ondes électromagnétiques creux, tel qu'une fibre optique creuse. Elle concerne également un dispositif de guidage d'onde électromagnétique mettant en œuvre un tel guide d'onde.
Le domaine de l'invention est celui des guides d'ondes électromagnétiques creux, en particulier de type ceux utilisant le mécanisme du couplage inhibé, telles que des fibres optiques creuses.
Etat de la technique Plusieurs types de guide d'ondes électromagnétiques sont actuellement utilisés ou à l'étude. Parmi ces types de guide d'ondes électromagnétique se trouvent des fibres optiques creuses tel que des fibres creuses à cristaux photoniques ou fibres creuses à gaines micro-structurées.
Ces fibres, bien que leur potentiel dépassent l'état de l'art des fibres optiques existantes, présentent tout de même certaines limitations qui nécessitent d'être améliorées.
En particulier, la réalisation de la plus optimale architecture de la fibre bute sur des difficultés de fabrication.
Aussi, les fibres creuses actuellement connues présentent un comportement multimode, ce qui limite leur application dans certains domaines tel que le domaine des télécommunications. Malgré les avancées faites dans le domaine il reste ainsi difficile de contrôler le couplage modal, notamment à cause de limitations structurelles et/ou de fabrications.
Par ailleurs, les fibres creuses actuelles ne permettent pas d'atteindre des rayons de courbure réduit ce qui réduit leur champ d'application.
Un but de la présente invention est de remédier au moins à un de ces inconvénients.
Un autre but de la présente invention est de proposer une architecture de fibre en rendant un idéal d'architecture réalisable. Un autre but de l'invention est de proposer un guide d'onde électromagnétique permettant un meilleur contrôle du couplage modal.
Encore un autre but de l'invention est de proposer un guide d'onde électromagnétique présentant des performances de guidage améliorées par rapport aux fibres creuses actuelles.
Il est aussi un but de la présente invention de proposer un guide d'onde électromagnétique permettant l'utilisation de rayons de courbure plus petits que ceux mis en œuvre avec les fibres creuses actuelles.
Exposé de l'invention
L'invention permet d'atteindre au moins l'un de ces buts par un guide d'onde électromagnétique, tel qu'une fibre optique, comprenant un cœur central creux entouré d'une gaine microstructurée formée par un assemblage de cellules élémentaires, caractérisé en ce que ladite gaine microstructurée comprend en outre, entre au moins deux cellules élémentaires, au moins un élément intermédiaire reliant lesdites cellules élémentaires, ledit élément intermédiaire présentant une section dont l'aire est inférieure ou égale à 50% de l'aire de la section de chacune desdites cellules qu'il relie, ledit élément intermédiaire ayant un indice de réfraction inférieur ou égal à l'indice de réfraction de chacune desdites cellules élémentaires qu'il relie.
Le guide d'onde optique selon l'invention permet un meilleur contrôle du couplage modal car la présence d'éléments intermédiaires permet une plus grande liberté de positionnement des cellules élémentaires au sein du guide d'onde électromagnétique par rapport aux fibres actuelles.
L'invention permet un agencement des cellules élémentaires sans qu'elles ne se touchent directement, réduisant par conséquent les nœuds et les courbures aigues dans la microstructure, ces derniers pouvant être source de pertes de transmission dans le guidage par couplage-inhibé.
Le guide d'onde optique selon l'invention présente des performances de guidage améliorées par rapport aux fibres creuses actuelles. En effet, un meilleur contrôle du couplage modal engendre intrinsèquement des performances de guidage accrues.
Par ailleurs, le guide d'onde optique selon l'invention permet des rayons de courbure plus petits que les fibres creuses actuelles. En effet la présence d'éléments intermédiaires permet de créer un espace libre entre les cellules élémentaires de sorte qu'il est possible d'atteindre un rayon de courbure plus petit pour chaque cellule élémentaire, et par conséquent le guide d'onde, comparé aux fibres creuses dans lesquelles les cellules élémentaires se touchent ou sont fixées l'une à l'autre et n'ont que très peu de liberté lorsqu'elles sont courbées. Ainsi dans le guide d'onde optique selon l'invention, les éléments intermédiaires assurent une fonction d'attache. Les cellules élémentaires assurent quant à elles une fonction de guidage d'onde, en particulier en confinant l'onde optique dans le cœur creux de la fibre.
Chaque cellule élémentaire est une structure capillaire, généralement tubulaire.
Chaque cellule élémentaire peut avoir une section d'une forme parmi les formes suivantes :
- un cercle ;
- un hexagone ;
- un parallélogramme ;
- une forme dite de goutte d'eau ; ou
- une forme combinant au moins deux des formes précitées. Avantageusement, les cellules élémentaires formant la gaine microstructurée peuvent par exemple comprendre une majorité de cellules dont les sections ont la même forme.
Au moins un, en particulier chaque, élément intermédiaire peut préférentiellement être une structure capillaire, par exemple tubulaire.
Au moins un, en particulier chaque, élément intermédiaire peut avoir une section d'une forme parmi les formes suivantes :
- un cercle ;
- un parallélogramme ;
- un triangle ; ou
- une forme dont le contour est composé de deux arcs de cercle et de deux côtés rectilignes. Avantageusement, au moins un, en particulier chaque, élément intermédiaire peut présenter une section dont l'aire est inférieure ou égale à 30% de l'aire de la section de chacune des cellules élémentaires qu'il relie.
Ainsi, cela permet de simuler un espace vide entre une première cellule élémentaire et au moins une deuxième cellule à laquelle elle est liée par un élément intermédiaire n'interférant dans le guidage que de manière négligeable de par ses dimensions réduites.
Avantageusement, au moins un, en particulier chaque, élément intermédiaire peut être fait d'un unique matériau.
Avantageusement, au moins un, en particulier chaque, élément intermédiaire peut être une structure tubulaire comprenant une paroi entourant une zone centrale.
Cette zone centrale peut par exemple être pleine. Elle peut être remplie d'un même matériau que le matériau de la paroi. Alternativement cette zone peut être remplie, ou formée, d'un matériau différent de celui de la paroi.
Cette zone centrale peut selon un autre exemple être creuse. Elle est ainsi remplie d'un gaz neutre, d'air ou de vide.
Avantageusement, au moins une, en particulier chaque, cellule élémentaire reliée par l'élément intermédiaire peut comporter une paroi périphérique entourant une zone centrale, l'épaisseur de la paroi dudit élément intermédiaire pouvant être inférieur à 50% de l'épaisseur de ladite ou de chacune desdites cellules élémentaires qu'il relie.
Avantageusement, au moins une, en particulier chaque, cellule élémentaire peut être exclusivement reliée à toute autre cellule élémentaire par au moins un élément intermédiaire.
Autrement dit, au moins une cellule élémentaire est espacée dans toutes les directions de toute autre cellule élémentaire par un élément intermédiaire.
Ainsi, cela permet d'avoir une gaine microstructurée moins dense. Ainsi, les performances en terme de contrôle du couplage modal et de sensibilité à la courbure du guide d'onde selon l'invention sont améliorées.
Avantageusement, au moins un, en particulier chaque, élément intermédiaire peut relier uniquement deux cellules élémentaires.
Ainsi, cela permet de facilement disposer une cellule élémentaire dans une région de la fibre moins dense en cellule élémentaire, par exemple une région proche du cœur creux de la fibre.
Avantageusement, au moins un élément intermédiaire peut relier trois cellules élémentaires adjacentes.
Ainsi, il est possible d'obtenir une gaine microstructurée moins dense tout en limitant le nombre d'éléments intermédiaires. Ce qui permet d'améliorer les performances en terme de rayon de courbure et de couplage modal, tout en diminuant le diamètre total du guide, le coût de fabrication, et la complexité du guide d'onde selon l'invention.
Alternativement, chaque cellule élémentaire peut être uniquement reliée à une autre cellule élémentaire par un élément intermédiaire.
En d'autre termes, les cellules élémentaires sont groupées en paires, les cellules élémentaires de chaque paire étant liées l'une à l'autre par un élément intermédiaire.
La présente invention permet ainsi de créer un guide d'onde optique comprenant une gaine microstructurée composée de paires de cellules élémentaires distinctes, présentant ainsi une architecture très simplifiée.
Suivant un mode de réalisation, au moins une, en particulier chaque, cellule élémentaire peut être constituée d'une unique cellule.
Alternativement, ou en plus, au moins une, en particulier chaque, cellule élémentaire peut être une cellule, dite hybride, constituée d'au moins une première cellule insérée dans au moins une deuxième cellule. Pour au moins une, en particulier chaque, cellule hybride, la première cellule peut être insérée dans la deuxième sans utilisation d'élément intermédiaire. Autrement dit, la première cellule peut être liée ou non avec la deuxième cellule.
Alternativement, ou en plus, au moins une, en particulier chaque, cellule hybride, peut comprendre au moins un élément intermédiaire entre la première et la deuxième cellule.
La présente invention permet ainsi de créer une cellule élémentaire hybride dont les performances sont améliorées de couplage modal et de rayon de courbure.
Avantageusement le guide selon l'invention peut comprendre une gaine microstructurée comprenant :
- une première couronne périphérique, comprenant une première série de cellules élémentaires ; et
- une deuxième couronne, concentrique et inscrite dans la première couronne périphérique, comprenant une deuxième série de cellules élémentaires.
Ainsi, la gaine microstructurée du guide d'onde selon l'invention comprend deux zones, ou couronnes, pouvant être structurées différemment.
Ces structures peuvent différer l'une de l'autre selon plusieurs facteurs telle que la taille, la forme et/ou la densité des cellules élémentaires qui la composent. Elles peuvent aussi varier l'une de l'autre de par l'utilisation ou non d'éléments intermédiaires pour lier des cellules élémentaires qui la composent.
De plus la structure de la deuxième couronne a un impact direct sur la forme du cœur creux du guide d'onde électromagnétique. Il est ainsi, par exemple, possible de former un cœur creux ayant une forme hypocycloïdale, ou de tout autre forme souhaitée.
Toutes ces variantes permettent ainsi d'améliorer le contrôle possible sur le couplage modal. Avantageusement, chaque cellule élémentaire de la deuxième couronne du guide selon l'invention peut être reliée à au moins à une cellule élémentaire de la première couronne, par au moins un élément intermédiaire.
La présente invention permet aux cellules de la deuxième couronne d'être espacée de la première couronne. Cela permet une plus grande liberté de positionnement de cellules élémentaire proche du centre de guide optique et ainsi permet un plus grand control de la forme du cœur creux du guide optique.
Suivant un mode de réalisation au moins une, et en particulier chaque, cellule élémentaire peut être réalisée en silice.
Suivant un mode de réalisation au moins une, et en particulier chaque, cellule élémentaire peut être réalisée en :
- un matériau dopé ayant un indice de réfraction plus haut que le silice, par exemple de type germanium ; ou
- un matériau dopé ayant un indice de réfraction plus bas que le silice, par exemple de type fluor ou bore.
Suivant un mode de réalisation au moins un, et en particulier chaque, élément intermédiaire peut être réalisé dans le même matériau qu'une cellule élémentaire.
Ainsi, un même matériau pour les cellules élémentaires et les éléments intermédiaires peut être utilisé, facilitant la production du guide d'onde électromagnétique selon l'invention.
Suivant une alternative de réalisation au moins un, et en particulier chaque, élément intermédiaire peut être réalisé en un matériau différent du matériau d'une cellule élémentaire.
La présente invention donne la possibilité de réduire les coûts de fabrication en utilisant un matériau moins cher pour les éléments intermédiaires que celui utilisé pour les cellules élémentaires.
Avantageusement le cœur central creux du guide selon l'invention peut être rempli d'un gaz neutre, d'air ou de vide. Avantageusement, le guide d'onde selon l'invention peut comprendre : - au moins une enveloppe renfermant la gaine microstructurée ; et - au moins un élément intermédiaire entre au moins une cellule élémentaire et ladite enveloppe.
Ainsi, les performances du guide d'onde selon l'invention sont améliorées en termes de rayon de courbure et de couplage modal. L'enveloppe peut être réalisé en tout matériau isolant.
Par exemple, l'enveloppe peut être réalisé en silice, en germanium, en fluor ou en bore.
Selon un autre aspect de l'invention il est proposé un dispositif de guidage d'onde électromagnétique mettant en œuvre un guide d'onde électromagnétique selon l'invention.
Suivant un exemple de réalisation, le dispositif selon l'invention peut être un dispositif de micro-usinage utilisant une onde laser, ledit dispositif comprenant au moins un guide d'onde selon l'invention prévu pour être parcouru par ladite onde laser.
Alternativement, le dispositif selon l'invention peut être un dispositif de télécommunications émettant et/ou recevant au moins une onde électromagnétique, ledit dispositif comprenant au moins un guide d'onde selon l'invention prévu pour être parcouru par ladite onde électromagnétique.
Description des figures et modes de réalisation
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels :
- [Fig.l] : la FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de deux cellules élémentaires reliées par un élément intermédiaire, et pouvant être mis en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention ; - [Fig.2] : la FIGURE 2 est une représentation schématique d'un exemple de cellule hybride pouvant être mise en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention ;
- [Fig.3] : la FIGURE 3 est une représentation schématique d'un exemple de trois cellules élémentaires reliées par un même élément intermédiaire et pouvant être mise en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention ;
- [Fig.4] : la FIGURE 4 est une représentation schématique d'un exemple d'un cellule élémentaire reliée à deux autres cellules élémentaires par des éléments intermédiaires, et pouvant être mise en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention ;
- [Fig.5] : la FIGURE 5 est une représentation schématique d'un exemple d'un cellule élémentaire reliée à deux autres cellules élémentaires par des éléments intermédiaires, et pouvant être mise en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention ;
- [Fig.6] : la FIGURE 6 est une représentation schématique d'exemples de formes de cellules élémentaires pouvant être mis en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention ;
- [Fig.7] : la FIGURE 7 est une représentation schématique d'exemples de formes de d'éléments intermédiaires pouvant être mis en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention ;
- [Fig.8] : la FIGURE 8 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'un guide d'onde électromagnétique selon l'invention ; - [Fig.9] : la FIGURE 9 est une représentation schématique d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un guide d'onde électromagnétique selon l'invention ;
- [Fig.10] : la FIGURE 10 est une représentation schématique d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un guide d'onde électromagnétique selon l'invention ;
- [Fig.11] : la FIGURE 11 est une représentation schématique d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un guide d'onde électromagnétique selon l'invention ; et - [Fig.12] : la FIGURE 12 est une représentation très schématique, d'un exemple de réalisation non limitatif, d'un dispositif de guidage d'onde électromagnétique mettant en œuvre un guide d'onde électromagnétique selon l'invention.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à de l'état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie est uniquement suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
Sur les figures les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de deux cellules élémentaires reliées par un élément intermédiaire, et pouvant être mis en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention.
La FIGURE 1 illustre par une vue en coupe, deux cellules élémentaires 102i et 1022 reliées l'une à l'autre par un élément intermédiaire 104.
Dans l'exemple de la FIGURE 1, les deux cellules élémentaires 102 sont identiques, et l'élément intermédiaire 104 à une section dont l'aire est inférieure à l'aire de la section de chacune des cellules 102 qu'il relie.
Dans l'exemple de la FIGURE 1, les deux cellules élémentaires 102 ont une section dont la forme est identique, en l'occurrence circulaire. Alternativement, il est bien sûr possible d'avoir deux cellules de formes différentes et/ou, d'une autre forme que la forme circulaire.
Dans l'exemple de la FIGURE 1 les deux cellules élémentaires 102 ont une section dont l'aire est identique. Alternativement, il est possible d'avoir deux cellules élémentaires dont les sections respectives ont une aire différente. Selon l'invention, l'élément intermédiaire 104 a toutefois toujours une section dont l'aire est inférieure à l'aire de la section de chacune des cellules 102 qu'il relie, et en particulier est au maximum égale à 50% de l'aire de la plus petite cellule élémentaire 102, préférentiellement au maximum égale à 30%.
La FIGURE 2 est une représentation schématique d'un exemple cellule hybride pouvant être mis en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention.
La FIGURE 2 illustre par une vue en coupe, une cellule élémentaire hybride 200. Cette cellule élémentaire hybride est constituée :
- d'une première cellule élémentaire 202i ;
- d'une deuxième cellule élémentaire 2022, insérée dans la première cellule élémentaire 202i ; et
- d'un élément intermédiaire 204 reliant la première cellule élémentaire 202i à la deuxième cellule élémentaire 2022.
Similairement à l'élément intermédiaire 104 de la FIGURE 1, l'élément intermédiaire 204 de la cellule élémentaire hybride 200 a une section dont l'aire est inférieure à l'aire de la section de chacune des cellules 202 qu'il relie.
La section de l'élément intermédiaire 204 est par exemple inférieure ou égale à 50%, de préférence inférieure ou égale à 30%, de la section de la plus petite des cellules élémentaires 202i et 2022, c'est-à-dire de la section de la cellule élémentaire hybride 2022.
La FIGURE 3 est une représentation schématique d'un exemple de trois cellules élémentaires reliées par un élément intermédiaire, et pouvant être mis en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention.
La FIGURE 3 illustre par une vue en coupe, trois cellules élémentaires 302i, 3022 et 3023 reliées l'une à l'autre par un élément intermédiaire 304. L'élément intermédiaire 304 a une section dont l'aire est inférieure à l'aire de la section de chacune des cellules 302 qu'il relie. La section de l'élément intermédiaire 304 est par exemple inférieure ou égale à 50%, de préférence inférieure ou égale à 30%, de la section de chaque cellule élémentaires 302.
Dans l'exemple illustré en FIGURE 3, la cellule élémentaire 302i est reliée au cellules 3022 et 3023 uniquement par l'élément intermédiaire 304. Par contre, les cellules 3022 et 3023 sont reliées directement l'une à l'autre en plus d'être reliées par l'élément intermédiaire 304.
Alternativement, il est aussi possible d'avoir trois cellules élémentaires uniquement reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un même élément intermédiaire.
La FIGURE 4 est une représentation schématique d'un exemple de trois cellules élémentaires reliées par deux éléments intermédiaires, et pouvant être mis en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention.
La FIGURE 4 illustre par une vue en coupe, une cellule élémentaire 402i reliée à deux autres cellules élémentaires 4022 et 4023 respectivement par des éléments intermédiaires 404i et 4042. Les éléments intermédiaires 404i et 4042 ont chacun une section dont l'aire est inférieure à l'aire de la section de chacune des cellules qu'il relie.
La section de chaque élément intermédiaire 404i et 4042 est par exemple inférieure ou égale à 50%, de préférence inférieure ou égale à 30%, de la section de chaque cellule élémentaires 402I-4023 qu'il relie.
Dans l'exemple illustré en figure 4, la cellule élémentaire 402i est reliée au cellules 4022 et 4023 uniquement par les éléments intermédiaires 404i et 4042. Par contre, les cellules 4022 et 4023 sont reliées directement l'une à l'autre en plus d'être reliées à la cellule 402i par l'élément intermédiaire, respectivement 404i et 4042.
La FIGURE 5 est une représentation schématique d'un exemple de trois cellules élémentaires reliées par trois éléments intermédiaires, et pouvant être mis en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention. L'exemple représenté sur la FIGURE 5 comprend tous les éléments de l'exemple de la FIGURE 4.
En plus, dans l'exemple de la FIGURE 5, les cellules élémentaire 4022 et 4023 ne se touchent pas et sont reliées entre-elles par un élément intermédiaire 504.
Dans chacun des exemples qui viennent d'être décrits en référence aux FIGURES 1-5, chaque élément intermédiaire 104, 204, 304, 404i, 4042 et 504a une section dont la forme est circulaire. Alternativement, il est possible d'avoir un élément intermédiaire ayant une section dont la forme est différente.
Dans chacun des exemples qui viennent d'être décrits en référence aux FIGURES 1-5, les cellules élémentaires 102, 202, 302, 402 et 502 ainsi que les éléments intermédiaires 104, 204, 304, 404 et 504 sont chacun une structure tubulaire comprenant une paroi entourant une zone centrale. L'épaisseur de la paroi de chaque l'élément intermédiaire 104, 204, 304, 404 et 504 est de préférence inférieure à l'épaisseur de la paroi de chacune des cellules 102, 202, 302, 402 ou 502 qu'il relie, et en particulier inférieure ou égale à 50% de la plus fine paroi des cellules 102, 202, 302, 402 ou 502 qu'il relie.
La FIGURE 6 est une représentation schématique d'exemples de formes de cellules élémentaires pouvant être mis en œuvre dans un guide d'onde selon l'invention.
Comme précédemment cité, les cellules élémentaires comprises dans le guide d'onde selon l'invention peuvent avoir une section ayant diverses formes. La section d'une cellule élémentaire peut ainsi par exemple avoir la forme d'un cercle 6a, d'un hexagone 6b, d'un parallélogramme 6c ou la forme dite de goutte d'eau 6d.
De plus une cellule élémentaire, dite hybride, peut avoir pour section, au moins une première forme inscrite dans une deuxième forme, ces formes pouvant être ou non identiques et pouvant prendre une des formes précitées. Les vues 6e et 6f illustrent des cellules hybrides avec une section ayant la forme d'un cercle inscrit dans un autre cercle. Le cercle inscrit des vues 6e et 6f est respectivement en contact ou non avec l'autre cercle.
Les vues 6g et 6h illustrent des cellules élémentaires hybrides avec une section ayant la forme d'une pluralité des cercles inscrits dans un même autre cercle. Ces vues 6g et 6h illustrent respectivement deux et trois cercles inscrits dans un même autre cercle.
Il est en outre possible pour une cellule élémentaire d'avoir une section dont la forme est une combinaison des formes précitées.
La FIGURE 7 est une représentation schématique d'exemples de formes de d'éléments intermédiaires.
Comme précédemment cité, les éléments intermédiaires compris dans le guide d'onde selon l'invention peuvent avoir une section ayant diverses formes.
La section d'un élément intermédiaire peut ainsi par exemple avoir la forme d'un cercle 7a, d'un parallélogramme 7b, d'un triangle 7c ou une forme 7d dont le contour est composé de deux arcs de cercle et de deux côtés rectilignes. Les exemples 7a-7d illustrent des éléments intermédiaires ayant une structure tubulaire, comprenant une paroi entourant une zone centrale.
Alternativement ces éléments intermédiaires peuvent avoir une structure pleine. Cette structure pleine est soit en un unique matériaux soit comprenant une paroi en un premier matériau venant entourer une zone centrale remplie d'un deuxième matériau.
L'exemple 7e illustre un élément intermédiaire dont la section a la forme d'un disque. Cette exemple 7e est l'exemple de structure pleine, comprenant un unique matériau, analogue de l'exemple 7a ayant une structure tubulaire.
La FIGURE 8 est une représentation schématique, selon une vue de coupe, d'un exemple de réalisation non limitatif d'un guide d'onde électromagnétique selon l'invention. Le guide d'onde 800 représenté sur la FIGURE 8 comprend une enveloppe 802, ayant une forme extérieure rectangulaire et une forme intérieure hexagonale.
Le guide d'onde 800 comprend en outre un cœur creux 804 entouré d'une gaine microstructurée 806. La gaine 806 est formée par un assemblage de cellules élémentaires.
Dans l'exemple de la FIGURE 8, les cellules élémentaires présentent différentes sections. Par exemple la cellule élémentaire 808i a une section de forme circulaire, la cellule élémentaire 8O82 a une section en forme de goutte d'eau tronquée et la cellule élémentaire 8O83 a une section de forme hexagonale.
La gaine 806 comprend en outre des éléments intermédiaires 810 reliant des cellules élémentaires 808.
Les éléments intermédiaires 810 présentent une section dont l'aire est inférieure ou égale à 30% de l'aire de la section de la plus petite des cellules élémentaires qu'il relie. Dans l'exemple de la FIGURE 8, les éléments intermédiaires 810 viennent relier trois cellules élémentaires adjacentes.
La gaine 806 comprend une première couronne périphérique 812, comprenant une première série de cellules élémentaires et une deuxième couronne 814, concentrique et inscrite dans la première couronne 812, comprenant une deuxième série de cellules élémentaires.
La deuxième couronne 814 ne comprend qu'une seule rangée de cellules élémentaires distribuées suivant une trajectoire circulaire.
Chaque cellule élémentaire de la deuxième couronne 814 est reliée à deux cellules élémentaires de la première couronne 812, par un élément intermédiaire 810.
La FIGURE 9 est une représentation schématique, selon une vue de coupe, d'un exemple de réalisation non limitatif d'un guide d'onde électromagnétique selon l'invention.
Le guide d'onde 900 représenté sur la FIGURE 9 comprend une enveloppe 902, ayant une forme circulaire renfermant une gaine microstructurée 904. Les cellules élémentaires 906 de la gaine microstructurée 904 du guide d'onde 900 ont une section dont la forme est exclusivement circulaire.
Tout comme pour le guide d'onde 800 de la FIGURE 8, la gaine 904 du guide d'onde 900 de la FIGURE 9 comprend une première couronne périphérique 908, comprenant une première série de cellules élémentaires 906 et une deuxième couronne 910, concentrique et inscrite dans la première couronne, comprenant une deuxième série de cellules élémentaires 906.
A la différence de l'exemple de la FIGURE 8, chaque cellule élémentaire 906 de la deuxième couronne 910 est ici reliée à deux cellules élémentaires 906 de la première couronne 908, par deux éléments intermédiaires 912.
Le guide d'onde 900 de la FIGURE 9 diffère en outre du guide d'onde 800 de la FIGURE 8 en ce qu'il comprend d'autres éléments intermédiaires 914 venant relier d'autres cellules élémentaires 904 au sein de la première couronne 908, entre-elles ou avec l'enveloppe 902.
La FIGURE 10 est une représentation schématique, selon une vue de coupe, d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un guide d'onde électromagnétique selon l'invention.
Le guide d'onde 1000 représenté sur la FIGURE 10 comprend une enveloppe 1002, ayant une forme circulaire renfermant une gaine microstructurée 1004.
Les cellules élémentaires 1006 de la gaine microstructurée 1004 du guide d'onde 1000 ont une section dont la forme est exclusivement circulaire.
Tout comme pour le guide d'onde 900 de la FIGURE 9, la gaine 1004 du guide d'onde 1000 de la FIGURE 10 comprend une première couronne périphérique 1008, comprenant une première série de cellules élémentaires 1006 et une deuxième couronne 1010, concentrique et inscrite dans la première couronne 1008, comprenant une deuxième série de cellules élémentaires 1006.
A la différence de l'exemple de la FIGURE 9, un même élément intermédiaire 1012 est utilisé pour relier deux cellules élémentaires adjacentes 1006 de la deuxième couronne à une même cellule 1006 de la première couronne 1008. La FIGURE 11 est une représentation schématique, selon une vue de coupe, d'un exemple de réalisation non limitatif d'un guide d'onde électromagnétique selon l'invention.
Le guide d'onde 1100 représenté sur la FIGURE 11 comprend une enveloppe 1102, ayant une forme circulaire renfermant une gaine microstructurée 1104.
Les cellules élémentaires 1106 de la gaine microstructurée 1104 du guide d'onde 1100 ont une section dont la forme est exclusivement circulaire.
La gaine 1104 du guide d'onde 1100 de la FIGURE 11 comprend une première couronne périphérique 1108, comprenant une première série de cellules élémentaires 1106 et une deuxième couronne 1110, concentrique et inscrite dans la première couronne 1108, comprenant une deuxième série de cellules élémentaires 1106.
Chacune des première 1108 et deuxième 1110 couronnes comprennent une unique rangée de cellules élémentaires 1106 distribuées suivant une trajectoire circulaire.
Les cellules élémentaires 1106 de la première couronne 1108 ont une section plus grande que celle des cellules élémentaires 1106 de la deuxième couronne 1110.
Chaque cellule élémentaire 1106 de la deuxième couronne 1110 est reliée à une unique cellule élémentaire 1106 de la première couronne 1108 par un élément intermédiaire 1112.
La FIGURE 12 est une représentation très schématique, d'un exemple de réalisation non limitatif, d'un dispositif de guidage d'onde électromagnétique mettant en œuvre un guide d'onde électromagnétique selon l'invention.
Le dispositif 1200 de guidage d'onde électromagnétique comprend un guide d'onde électromagnétique 1202.
Le guide d'onde électromagnétique 1202 peut être celui de l'une quelconque des FIGURES 8-11. Le dispositif 1200 peut par exemple être un dispositif de micro-usinage utilisant une onde laser prévue pour être véhiculée par le guide d'onde 1202.
Alternativement, le dispositif 1200 peut être un dispositif de télécommunications émettant et/ou recevant au moins une onde électromagnétique prévue pour être véhiculée par le guide d'onde 1202.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples détaillés ci- dessus.

Claims

REVENDICATIONS
1. Guide d'onde électromagnétique (800;900;1000;1100), tel qu'une fibre optique, comprenant un cœur central creux (804) entouré d'une gaine microstructurée (806;904;1004;1104) formée par un assemblage de cellules élémentaires (808;906;1006;1106) caractérisé en ce que ladite gaine microstructurée (806;904;1004;1104) comprend en outre, entre au moins deux cellules élémentaires (808;906;1006;1106), au moins un élément intermédiaire (810;912,914;1012;1112) reliant lesdites cellules élémentaires (808;906;1006;1106), ledit élément intermédiaire
(810;912,914;1012;1112) présentant une section dont l'aire est inférieure ou égale à 50% de l'aire de la section de chacune desdites cellules (808;906;1006;1106) qu'il relie, ledit élément intermédiaire
(810;912,914;1012;1112) ayant un indice de réfraction inférieur ou égal à l'indice de réfraction de chacune desdites cellules élémentaires
(808;906;1006;1106) qu'il relie, ledit élément intermédiaire
(810;912,914;1012;1112) ayant une structure tubulaire comprenant une paroi entourant une zone centrale.
2. Guide selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (810;912,914;1012;1112) présente une section dont l'aire est inférieure ou égale à 30% de l'aire de la section de chacune desdites cellules (808;906;1006;1106) qu'il relie.
3. Guide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des cellules élémentaires reliées par l'élément intermédiaire (810;912,914;1012;1112) comporte une paroi périphérique entourant une zone centrale, l'épaisseur de la paroi dudit élément intermédiaire étant inférieur à 50% de l'épaisseur de ladite ou de chacune desdites cellules élémentaires (808;906;1006;1106) qu'il relie.
4. Guide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une cellule élémentaire (808;906;1006;1106) est exclusivement reliée à toute autre cellule élémentaire (808;906;1006;1106) par au moins un élément intermédiaire (810;912;1012;1112).
5. Guide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un élément intermédiaire (912;1112) relie uniquement deux cellules élémentaires (906;1106).
6. Guide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins un élément intermédiaire (810;1012) relie trois cellules élémentaires (808;1006) adjacentes.
7. Guide selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque cellule élémentaire (1006) est reliée uniquement à une autre cellule élémentaire par un élément intermédiaire (1112).
8. Guide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une cellule élémentaire est constituée d'une unique cellule (6a-6d).
9. Guide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une cellule élémentaire est une cellule, dite hybride (200;6e-h), constituée d'au moins une première cellule (2022) insérée dans au moins une deuxième cellule (202i).
10. Guide selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, au moins une cellule élémentaire hybride (200) comprend un élément intermédiaire (204) entre la première (2022) et la deuxième cellule (202i).
11. Guide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine microstructurée (806;904;1004;1104) comprend :
- une première couronne périphérique (812;908;1008;1108), comprenant une première série de cellules élémentaires ; et - une deuxième couronne (814;910;1010;1110), concentrique et inscrite dans ladite première couronne périphérique (812;908;1008;1108), comprenant une deuxième série de cellules élémentaires.
12. Guide selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque cellule élémentaire de la deuxième couronne (814;910;1010;1110) est reliée à au moins à une cellule élémentaire de la première couronne (812;908;1008;1108), par au moins un élément intermédiaire (810;912;1012;1112).
13. Guide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend :
- au moins une enveloppe (902;1002) renfermant la gaine microstructurée (904; 1004) ; et
- au moins un élément intermédiaire entre au moins une cellule élémentaire (906;1006) et ladite enveloppe (902;1002).
14. Dispositif de guidage d'onde électromagnétique (1200) mettant en œuvre un guide d'onde électromagnétique (1202) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
15. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un dispositif de micro-usinage (1200) utilisant une onde laser, ledit dispositif comprenant au moins un guide d'onde (1202) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 prévus pour être parcouru(s) par ladite onde laser.
16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un dispositif de télécommunications (1200) émettant et/ou recevant au moins une onde électromagnétique, ledit dispositif comprenant au moins un guide d'onde (1202) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 prévus pour être parcouru(s) par ladite onde électromagnétique.
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