FR2500642A1 - Structure de support pour la fixation de fibres optiques et de lentilles et procede pour leur preparation ainsi que dispositif les utilisant - Google Patents
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Abstract
A.STRUCTURE DE SUPPORT POUR LA FIXATION DE FIBRES OPTIQUES ET DE LENTILLES ET PROCEDE POUR LEUR PREPARATION AINSI QUE DISPOSITIF LES UTILISANT. B.STRUCTURE CARACTERISEE PAR UNE PLAQUE DE BASE 10 REALISEE DANS UN MONOCRISTAL DE SILICIUM, AVEC UNE SURFACE 12 CORRESPONDANT AU PLAN CRISTALLIN 100, UNE PREMIERE RAINURE 14 ET UNE SECONDE RAINURE 16 ETANT RELIEES DANS LA SURFACE 12 DE FACON QUE LES PAROIS LATERALES 14A, 16A CORRESPONDENT AUX PLANS CRISTALLOGRAPHIQUES 111, LA PREMIERE RAINURE 16 ETANT DESTINEE A FIXER LA LENTILLE 36 A INDICE GRADUE PAR LES PAROIS LATERALES 14A ET LA SECONDE RAINURE 16 ETANT DESTINEE A FIXER LA FIBRE OPTIQUE 38 SUR LES PAROIS LATERALES 16A. C.L'INVENTION CONCERNE LA TRANSMISSION PAR DES FIBRES OPTIQUES.
Description
La présente invention concerne une structure de support pour la fixation
de fibres optiques et de lentilles et un procédé pour leur préparation ainsi qu'un dispositif les utilisant. Les dispositifs optiques tels que des connecteurs optiques, des commutateurs optiques ou analogues jouent un r8le important dans les techniques de communication à l'aide de fibres optiques. Pour cela, on connait déjà un grand nombre de dispositifs. Par exemple, il est connu de réaliser un dispositif dans lequel les extrémités opposées des fibres optiques peuvent être déplacées l'une par rapport à l'autre à l'aide d'un moyen mécanique. Toutefois ce dispositif présente des difficultés telles que la fiabilité et une perte de lumière dans les parties
de liaison.
Il est également connu d'utiliser une lentille fonctionnant comme réflecteur, qui transforme les faisceaux de lumière parallèles transmis par une fibre optique pour les transmettre dans le coeur de la fibre optique. Cette technique connue nécessite néanmoins un dispositif métallique coûteux pour faire coïncider l'axe de la fibre optique avec l'axe de la lentille de ce type ou pour faire coïncider les axes des lentilles à réflexion. La coïncidence d'une fibre optique avec une lentille de ce type ou de deux lentilles de ce type l'une avec l'autre nécessite des techniques extrêmement
précises.
Une technique expérimentale a également été uti-
lisée pour permettre une mise en coïncidence précise dans la-
quelle l'axe de la fibre optique coïncide avec l'axe de la len-
tille de ce tô-le à l'aide d'un manipulateur ou analogue, l'opération se faisant avec la lumière incidente d'une fibre optique. Cette technique nécessite des moyens très importants
et se traduit par une reproductibilité extrêmement faible.
Une lentille de ce type encore appelée à indice gradué peut être un élément transparent sous la forme d'une tige de verre ou de matière plastique ayant une distribution parabolique de indice de réflexion c'està-dire à indice gradué dont l'indice de réflexion n en un point dans une coupe perpendiculaire à l'axe et à une distance r de l'axe est représenté par la formule suivante: n = n sech ( %/ r) Une approximation de cette formule est la suivante n = n (1 - Ar2 o dans ces formules, on a: n = indice de réflexion suivant l'axe, r = distance par rapport à l'axe, A = constante de l'indice de réflexion,
a = constante positive.
Des lentilles à indice gradué sont utilisées dans le domaine très étendu des composants de micro-optiques
pour la communication par voie optique ou encore pour le trai-
tement de schémas utilisant une lentille.
On a également déjà proposé un connecteur optique à multiples noyaux pour des fibres optiques, permettant de relier de façon amovible un certain nombre de fibres optiques tout en assurant une bonne reproductibilité et une faible perte
optiques. A titre d'exemple, on a proposé un connecteur utili-
sant un support usiné avec précision et qui comporte des rainu-
res à section en forme de V réalisées par une attaque chimique
anisotropique de la surface d'un monocristal de silicium.
Ce procédé utilise un masque photographique et qui permet de réaliser avec une grande précision les rainures de façon à avoir l'avantage de pouvoir réaliser un certain nombre de rainures à section en forme de V, avec grande précision quant à la forme et à la disposition géométriques relatives
des rainures.
On a également proposé un connecteur optique à noyaux multiples dans lequel une rainure à section en forme de V pour fixer une fibre optique est réalisée en même temps qu'une rainure à section en V pour une broche de liaison sur un support
commun, pour permettre une connexion précise entre les broches.
Toutefois dans chaque cas, les dispositifs connus présentent des inconvénients; par exemple, la poussière peut se fixer sur les surfaces d'extrémité des fibres optiques, ce qui entraîne un écartement entre celles-ci et une augmentation
de la perte au niveau de la jonction.
La présente invention a pour but de créer une structure de support de fixation permettant de faire coïncider l'axe d'une lentille à indice gradué avec l'axe d'une fibre optique ou les axes de lentilles à indice gradué avec une précision extrêmement élevée et facilement et pour obtenir un procédé de fabrication d'une telle structure de support qui
puisse être faite à faible coût et facilement.
L'invention a également pour but de créer un dis-
positif utilisant une telle structure de support pouvant s'assem-
bler facilement et avec une grande reproductibilité.
L'invention a également pour but de créer un com-
mutateur optique ou un connecteur optique permettant de faire coïncider l'axe d'une fibre optique avec celui d'une lentille à indice gradué, en réalisant une liaison de grande précision, en évitant les pertes de jonction provoquées par la diffusion de la lumière même s'il y a un intervalle entre les extrémités opposées des lentilles du connecteur, et pouvant se fabriquer facilement. A cet effet, l'invention concerne une structure de support de fixation pour fixer une fibre optique et une lentille
à indice gradué, réalisées à partir d'un seul cristal de sili-
cium et qui a une surface dont le plan cristallographique (100) avec une première rainure et une seconde rainure communiquant
l'une avec l'autre de façon que les parois latérales correspon-
dantes se trouvent dans les plans cristallographiques (111).
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le procédé de fabrication d'une telle structure de support de fixation consiste à effectuer une attaque chimique anisotropique
de la surface du monocristal de silicium dans le plan cristallo-
graphique (100) avec un masque d'attaque chimique ayant un schéma prédéterminé. L'attaque chimique anisotropique peut se
faire à l'aide d'un agent chimique tel qu'un alcali ou autre.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de liaison se compose d'une structure de support de fixation ayant une surface dans le plan cristallographique (100) avec une première et une seconde rainures dont les parois latérales sont dans les plans cristallographiques (111), une lentille à indice gradué étant reliée aux parois latérales de la première rainure et une fibre optique étant reliée aux parois latérales de la seconde rainure, la lentille et la fibre optique étant reliées par leurs extrémités l'une avec l'autre
le cas échéant.
Suivant une autre caractéristique de l'invention le procédé de fixation d'une lentille à indice gradué et d'une
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fibre optique sur une structure de support de fixation selon l'invention consiste à fixer la lentille à indice gradué dans la première rainure et la fibre optique dans la seconde rainure et à réunir les extrémités de la lentille et de la fibre optique si cela est nécessaire0 La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un mode
de réalisation d'une structure de support selon l'invention.
- les figures 2A, 2B montrent respectivement en
plan et en vue de bout la structure de support de la figure 1.
- les figures 3A... 5A, 7A et BA représentent chacune une vue en plan de différents modes de réalisation de
structures de support selon l'invention.
- les figures 3B... 5B, 7B, 8e représentent res-
pectivement une vue de face des structures de support selon
les figures 3A-7B.
- la figure 6 est une vue en perspective d'un autre
mode de réalisation de la structure de support selon l'inven-
tion.
- les figures 9A, 9B, 9D sont des vues en coupe de structures de support correspondant aux différentes phases
de préparation de la structure de support selon l'invention.
- la figure 9C est une vue en plan d'un schéma de
la structure de support de la figure 9B.
- la figure lOA est une vue en plan de la plaque de base d'un monocristal de silicium pour la fabrication d'une
structure de support de fixation selon l'invention.
- les figures lOB et laC représentent respective-
ment une vue en coupe des structures de support correspondant aux différentes phases de fabrication de la structure de support
selon l'invention.
- la figure lOD est une vue en plan de la structure
de support ayant un schéma sur sa surface selon la figure lac.
- les figures 10E... lOG représentent chacune une
vue en coupe de la structure de support, montrant les différen-
tes phases de la structure de support selon l'invention.
- la figure 11 est une vue en coupe de la plaque de base à raînureL à section transversale en forme de V. - la figure 12 est une vue en perspective de la
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plaque de base de la figure 11.
- la figure 13 est une coupe transversale d'une
rainure à section V munie d'une couche photorésistante immédia-
tement après l'exécution de l'attaque chimique.
- les figures 14A, 14B représentent respectivement une vue en plan et une vue de côté de la structure de support comportant une lentille à indice gradué et une fibre optique fixées dans les rainures à section en forme de V dans la plaque
de base de la figure 12.
- les figures 14C et 14D sont des vues en coupe montrant la position de la lentille à indice gradué et de la fibre optique fixées dans les rainures à section en forme de V
réalisées dans la plaque de base selon les figures 14A, 14B.
- la figure 15 est une vue en coupe montrant une lentille à indice gradué ou une fibre optique fixées dans une rainure à section en V, respective, réalisée dans la
structure de support selon l'invention.
- la figure 16 est une vue de face d'une paire de supports reliés pour que les rainures à section en forme de V définissent un volume de section carrée dans lequel se fixe
une lentille à indice gradué ou une fibre optique.
- la figure 17 montre le passage de la lumière à travers des fibres optiques et des lentilles à indice gradué - les figures 18 et 19 montrent respectivement des variations de passage de la lumière suivant la réalisation du dispositif. - la figure 20 montre une diode laser générant des faisceaux traversant une lentille à indice gradué et une fibre optique. - la figure 21 est une vue en plan d'un commutateur en matrice utilisant la structure de support de liaison selon l'invention. - la figure 22 montre un dispositif dans lequel une paire de lentilles à indice gradué sont reliées l'une à
l'autre par trois fibres optiques fixées aux lentilles respecti-
ves. - la figure 23 montre une variante de réalisation dans laquelle une paire de dispositifs selon la figure 22 sont
reliés l'un & l'autre.
- la figure 24 montre plusieurs dispositifs de
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liaison placés avec des semi-miroirs qui modifient les diffé-
rents chemins de transmission de lumière et des faisceaux lumi-
neux. - la figure 25 est une vue en perspective d'un commutateur optique dans lequel trois paires de lentilles à
indice gradué et à fibres optiques sont fixées dans des raî-
nures à section en forme de V respectives réalisées dans la
plaque de base, un prisme étant placé dans une troisième rai-
nure de façon à communiquer avec les rainures en forme de V. - la figure 26 est une vue en plan du commutateur
optique de la figure 25.
- la figure 27 est une vue en plan d'un commutateur
optique pour une liaison d'ordinateur.
- la figure 28 est une vue en coupe de la structure de support dans laquelle une rainure a une section en forme de U avec une fibre optique ou une lentille à indice gradué de
façon à venir en contact avec les parois latérales de la rainure.
- la figure 29 est une vue en perspective d'une
structure de support d'un connecteur optique selon l'invention.
- les figures 30 et 32 sont des vues en plan d'un
connecteur optique utilisant le support de la figure 29.
- la figure 31 est une vue en coupe transversale
du connecteur optique de la figure 30.
DESCRIPTION DETAILLEE DE DIFFERENTS MODES DE REALISATION PREFE-
RENTIELS:
La structure de support selon l'invention se com-
pose d'une plaque de base constituée par un monocristal de sili-
cium. Le monocristal de silicium utilisé comme plaque de base se prépare pratiquement de la même manière que la fabrication des monocristaux de silicium pour préparer des plaquettes de
silicium recevant des circuits intégrés ou analogues.
La plaque de base utilisée pour la structure de support de fixation selon l'invention se prépare de façon à avoir une surface correspondant au plan cristallographique (100) du monocristal de silicium. Puis, on traite la plaque de base comme cela sera détaillé ci-après pour obtenir une surface ayant un nombre ou des combinaisons prédéterminés de rainures de façon que ces rainures présentent des parois latérales dont
les plans correspondent au plan cristallin (111) du mono-
cristal de silicium pour un angle particulier e par rapport à
la surface du plan cristallin (100) de ce monocristal. La pre-
mière rainure est réalisée de façon à communiquer avec la se-
conde rainure. Suivant l'utilisation de la structure de support de fixation de l'invention, la troisième rainure qui peut être une rainure unique ou un ensemble est réalisée dans la surface de la plaque de base en correspondance ou en communication avec la première et la seconde rainures. La première, la seconde et
la troisième rainures peuvent avoir une profondeur et une lar-
geur variables l'une de l'autre suivant les éléments optiques qu'elles sont destinées à recevoir. En général, la première rainure dans laquelle on fixe la lentille à indice gradué a une plus grande largeur et une plus grande profondeur que la
seconde rainure qui reçoit la fibre optique. La troisième rai-
nure peut avoir une largeur ou une profondeur relatives varia-
bles en fonction de l'utilisation.
Les rainures peuvent être réalisées de façon que l'axe de l'une des rainures coïncide essentiellement avec celui de l'autre. Il est à remarquer que la coïncidence de l'axe d'une rainure avec celui d'une autre englobe par exemple le cas de
lumière ou de faisceaux transmis dans une direction essentiel-
lement rectiligne, l'axe d'une fibre optique étant lié physi-
quement de façon directe ou indirecte à la lentille à indice gradué et la fibre optique est collée ou est distante de la lentille et le cas pour lequel l'axe de la fibre optique ne correspond pas physiquement avec celui de la lentille à indice gradué c'est-à-dire lorsque l'axe de la fibre optique n'est pas en coïncidence physique avec la lentille; la lumière ou les faisceaux transmis par la fibre optique étant concentrés ou focalisés sur l'axe d'une autre fibre optique opposée, dans des directions différentes et/ou dans des passages différents à travers une ou plusieurs lentilles à indice gradué dont lesquelles la lumière ou les faisceaux transmis par la fibre
optique sont réfléchis.
Selon les figures 1, 2A-2B, la plaque de base 10 constituée par un monocristal de silicium a une surface 12 dont le plan correspond au plan cristallographique de référence (100) du monocristal. La plaque de base présente sur sa surface une première rainure ou gorge 14 et une seconde rainure ou gorge 16; la première rainure communique avec la seconde rainure et
les parois latérales des rainures correspondent aux plans cris-
tallographiques (111) du monocristal. La première et la seconde rainures peuvent avoir une section en forme de V, de U ou toute autre forme appropriée. Dans ce mode de réalisation des rainures, la première rainure est telle que son axe coincide ou corresponde à celui de la seconde rainure pour que l'axe d'une lentille à indice gradué qui se monte dans la première rainure coïncide avec celui d'une fibre optique placée dans la seconde rainure
comme cela sera détaillé ci-après.
La réalisation et la structure des rainures dans
la surface de la plaque de base peuvent varier suivant l'utili-
sation de la structure de support en fonction du dispositif à réaliser. Par exemple les figures 3A-8A comprises, montrent
différents modes de réalisation de structures de rainures.
Selon les figures 3A et 3B, une première rainure à section en forme de V 14 et une seconde rainure à section en forme de V 16 sont réalisées dans la surface de la plaque de base 10 pour que l'axe de la première rainure ne coïncide pas celui de la
seconde rainure.
Les figures 4A, 4B correspondent à un autre mode de réalisation et de structure de support selon linvention. Une première rainure à section en forme de V 14 est réalisée dans la partie médiane de la surface 12 de la plaque de base 10 et
trois secondes rainures à section en forme de V 16 sont réali-
sées de façon à communiquer avec la première rainure. Les secondes rainures peuvent être disposées de différentes façons
par exemple pour que deux des rainures soient reliées optique-
ment par la première rainure, pour que l'axe de l'une coïncide
avec celui de l'autre.
Les figures 5A, 5B correspondent à un autre mode
de réalisation d'une structure de support selon l'invention.
Dans ce mode de réalisation, une troisième rainure à section en forme de V 18 est réalisée entre une première rainure 14 à section en forme de V et une seconde rainure 16 à section en
forme de V de façon que l'axe de la troisième rainure corres-
ponde exactement à celui de la première et de la seconde rai-
nures. La largeur et la profondeur de la première, de la seconde
et de la troisième rainures peuvent diminuer dans cet ordre.
En particulier lorsqu'il n'y a pas de pièces d'assemblage d'un dispositif optique selon l'invention dans la troisième rainure, il n'y a pas de limite à la forme et aux dimensions de cette rainure. Il est également à remarquer que la troisième rainure
peut se trouver à l'extérieur de la première et/ou de la troi-
sième rainure et la largeur et/ou la profondeur de la troisième rainure peuvent changer. La troisième rainure peut être formée de plusieurs rainures. La figure 6 montre un autre mode de réalisation d'une structure de support selon l'invention dans laquelle une première rainure 14 a la forme d'un trapèze isocèle avec uze section en formè-de.U, s'élargissant vers l'extérieur; ^6 parois latérales 14a de la première rainure 14 correspondeht à chacun des plans cristallographiques (111) du monocristal de silicium et le fond 14b de la rainure est plat, parallèle à la
surface 12 de la plaque de base 10.
Il est toutefois à remarquer qu'une seconde rainure 16 peut être réalisée de façon à présenter une section en forme U, carrée allant en s'élargissant vers l'extérieur ou toute autre section appropriée; de plus, la forme des rainures peut varier dans la mesure o ses parois latérales correspondent au
plan cristallographique (111) d'un monocristal de silicium.
Selon l'invention, le nombre de combinaisons ou d'ensembles de première et de seconde rainures peut être modifié par l'utilisation d'un dispositif résultant de la plaque de
base dans laquelle sont réalisées les première et seconde rai-
nures. Par exemple, les figures 7A, 7B montrent un mode de
réalisation des rainures avec trois paires de premières rainu-
res 14 et de secondes rainures 16 selon les figures 1, 2A - 2B
dans la surface 12 d'une plaque de base commune 10 d'un mono-
cristal de silicium.
Les figures 8A, 8B représentent une autre caracté-
ristique de réalisation des rainures de la plaque de base de l'invention. Dans ce mode de réalisation, six ensembles formés d'une première rainure 14 et d'une seconde rainures 16 sont réalisés dans la surface 12 de la plaque de base 10. De plus
chacun des deux ensembles formés d'une première et d'une se-
conde rainures communique entre eux de façon que l'axe du pre-
mier ensemble coïncide avec celui du second ensemble et de plus
cela permet de relier la partie d'extrémité de la seconde rat-
nure 16 du premier ensemble à la partie d'extrémité opposée de
la première rainure 14 du second ensemble.
Selon l'invention, on peut réaliser les rainures de diverses manières dans la surface de la plaque de base d'un
monocristal de silicium. Par exemple les figures 9A-9D illus-
trent un mode de réalisation des rainures dans la surface de la plaque de base d'un monocristal de silicium. Selon la figure 9A, la plaque de base 10 destinée à réaliser la structure de support se prépare en découpant un monocristal de silicium suivant le plan cristallin (100) et en polissant la surface 12 pour obtenir une surface plane. Le plan cristallographique (100)
est l'un des plans choisis dans le'groupe des plans cristallo-
graphiques (100), (010), (001), (100), (010) et (001) d'un mono-
cristal de silicium.
Selon les figures 9B, 9C, on nettoie la plaque de base 10 et on réalise sur toute sa surface 12 plane, une couche de silice SiO2 20. Sur la surface de la couche de silice SiO2 20 on applique,une couche photosensible 22. Cette couche - >.-n.sible 22 est recouverte sur toute sa surface d'une couche 24 formant masque en un matériau tel que du chrome ou analogue. La couche formant masque 24 présente un schéma 32
avec une première partie 14A correspondant à un schéma de raî-
nure et une partie 16A correspondant à un second schéma de rai-
nure pour obtenir respectivement la première rainure 14 et la seconde rainure 16. Puis, on expose la couche photorésistante à travers la couche formant le masque, à une source de lumière, les parties exposées de la couche photosensible 22 s'enlèvent
avec la couche de silice Sio 2 20 par un procédé d'attaque chimi-
que avec de l'acide fluorhydrique. Le traitement avec l'acide fluorhydrique n'attaque pas la surface 12 de la plaque de base
qui est un monocristal de silicium Si, si bien que les par-
ties de rainures correspondant aux parties 14A et 16A du schéma de la première et de la seconde rainures s'obtiennent selon la figure 16A; les autres parties sans rainures sont couvertes par la couche 20 de silice SiO2, la couche 22 photosensible
et le masque 24.
Les figures lOA-lOG représentent un autre mode de réalisation des rainures dans la surface de la plaque de base d'un monocristal de silicium. Selon la figure lOA, on prépare la plaque de base de la structure de support selon l'invention en coupant un monocristal de silicium de façon à obtenir une surface 12 correspondant au plan cristallographique (100) du cristal et un méplat d'orientation lOA correspondant au plan il 2500642 cristallographique (110). Sur toute la surface de la plaque, on forme une couche 26 d'hydrure de silicium Si3H4 comme masque d'attaque chimique (figure lOB), par exemple selon le procédé de dép8t à la vapeur à pression réduite en faisant passer un mélange gazeux de SiH2Ce2 et NH3 tout en chauffant la plaque de base à une température comprise entre 7500C et 9000C. On peut
réaliser le masque d'attaque chimique 26 en utilisant diffé-
rentes techniques telles que le procédé de dép8t à la vapeur au plasma. Puis, on applique une couche de résine photosensible 28 (par exemple la résine AZ-13050J; Shipley Co) comme cela est habituel. La couche de résine photosensible 28 est réalisée selon les figures 1OD-10E avec un masque photo 30 ayant un schéma 32 avec une partie 32A transparente à la lumière et une partie 32B opaque à la lumière. Le masque photo 30 présente un schéma de référence 34 pour positionner la plaque de base 10 de façon à coïncider avec l'orientation du méplat lOA de la plaque de base. Selon la figure 10F, on expose la couche de résine photosensible 28 à la lumière pour former un schéma correspondant aux première et seconde rainures. Puis, on développe ce schéma et on enlève la partie 32A pour dégager la surface du masque d'attaque chimique 26 essentiellement en correspondance avec le schéma de la première et de la seconde rainures et laisser couverte la surface restante du masque par la couche de résine photosensible 28. La résine photosensible
joue le rôle d'une couche de protection d'attaque chimique.
Puis on effectue l'attaque chimique à l'aide d'une attaque au plasma sous un champ électrique à haute fréquence (par exemple 13,5 MHz) en faisant passer par exemple CF4; cela enlève le masque 26 en fonction des ouvertures ou parties dégagées de la 3Q couche de résine photosensible. Puis, on enlève les parties restantes de la couche de résine photosensible pour laisser le masque d'attaque chimique 26 correspondant au schéma voulu sur
la plaque de base.
Puis, on soumet la plaque de base 10 munie de la couche ayant un schéma correspondant à une opération d'attaque
chimique anisotropique avec un agent chimique tel qu'une solu-
tion alcaline par exemple une solution aqueuse de KOH ou une solution aqueuse de NaOH (figure 11). Selon les figures 11 et 12 par l'attaque anisotropique, on attaque progressivement la surface du monocristal de silicium exposée à l'agent chimique pour former une rainure dont les parois latérales correspondent aux plans cristallographiques (111) avec un angle particulier e. Cette attaque anisotropique se fait en utilisant le principe
que les plans (111) du monocristal de silicium sont difficile-
ment attaquables par l'agent chimique, si bien qu'il y a une
différence de vitesse d'action entre les plans cristallographi-
ques (100) et (111). A la fin de cette attaque chimique, la corrosion de la surface du cristal suivant l'angle e donne une rainure à section en V et cette attaque chimique ne peut plus se poursuivre lorsqu'on a obtenu cette section en forme de V. Lorsqu'on arrête l'attaque chimique en moins de temps qu'il ne faut pour que l'attaque soit terminée réellement, on obtient une rainure ayant une section carrée en forme de U c'est-à-dire une ratnure délimitée par des parois latérales correspondant aux plans cristallographiques (111) du monocristal de silicium suivant l'angle e par rapport au plan cristallographique (100) et un fond plat correspondant au plan cristallographique (100) comme cela est représenté en traits mixtes à la figure 11. Cette
technique permet d'avoir des surfaces d'attaque chimique extrê-
mement plates et lisses. Dans le procédé d'attaque chimique anisotropique, on peut également utiliser un agent d'attaque chimique tel qu'une solution aqueuse à 50 moles % d'hydrazine (N2H4). A la fin de l'attaque chimique anisotropique, on enlève la ou les couches de protection de la surface de la plaque de
base par exemple en utilisant un procédé d'attaque au plasma.
Il est à remarquer que l'angle e correspond à
l'angle des plans cristallographiques (111) avec le plan cristal-
lographique (100); cet angle constant est égal à 54,74 quelle que soit la profondeur de la rainure. Lorsqu'on veut réaliser une rainure à section plus grande, on forme un schéma sur la couche de résine ?. otosesible ou toute autre couche appliquée sur la plaque de base en augmentant simplement la largeur de ce schéma pour que cette largeur corresponde à la largeur prévue
de la rainure. Toutefois on remarque selon la figure 13 que la largeur 2W de la première
ou de la seconde rainure 14, 16 est
supérieure à la largeur 2W' de la partie de schéma 14A ou 16A.
Comme le rapport 2W'/2W est constant lorsque les onditions
d'attaque chimique sont constantes, on peut déterminer au préa-
lable la largeur 2W' si l'on tient compte de ces considérations.
Dans une fabrication à grande échelle, il est préférable de
fixer le filament nu de la fibre optique revêtue avec un revê-
tement secondaire de nylon ou analogue dans la rainure à section
en forme V dans la plaque de base.
La structure de support de fixation ainsi obtenue selon l'invention convient pour fixer une lentille à indice gradué dans la première rainure réalisée dans la plaque de base du monocristal de silicium et une fibre optique dans la seconde rainure, ce qui donne un dispositif ayant la fonction
voulue. Ce dispositif peut être relié ou associé à des compo-
sants et/ou des dispositifs particulièrement appropriés pour une liaison optique par exemple un connecteur optique et un
commutateur optique.
Selon les figures 14A, 14B, le dispositif de liai-
son ou de connexion pour relier une lentille 36 à indice gra-
dué et une fibre optique 38 se compose d'une lentille fixée dans la première rainure 14 et une fibre optique fixée dans la seconde rainure 16. La lentille à indice gradué est collée par son extrémité sur l'extrémité opposée de la fibre optique à l'aide d'une couche de colle 40. La lentille et la fibre optique sont également collées par leur côté sur les parois latérales de la première et de la seconde rainures respectives à l'aide d'une couche de colle 42. Comme cela apparait le mieux aux figures 14C, 14D, la lentille à indice gradué 36 et la fibre optique 38 sont collées aux parois latérales 14B et 16B de la première rainure 14 et de la seconde rainure 16 réalisées
dans la plaque de base 10.
Selon la figure 15, on détermine la coïncidence de l'axe de la lentille à indice gradué 36 avec celui de la
fibre optique 38 dans la direction axiale X à l'aide de la pré-
cision des dimensions du schéma 32 formé d'une première partie 14A correspondant à la première rainure 14 et d'une seconde
partie 16A correspondant à la seconde rainure (comme cela appa-
rait le mieux aux figures 9C et 10D). La coïncidence peut se réaliser avec une précision extrêmement élevée en réalisant une couche formant masque à l'aide de la technique de réalisation
des couches minces par exemple par la photolithogravure utili-
sée dans la fabrication des circuits intégrés.
Si fa rainure 14 ou 16 à section en forme de V a une largeur de 2W dans la direction transversale et des parois latérales faisant un angle e par rapport à la surface 12 de la plaque de base 10, et si la lentille à indice gradué 36 en forme de batonnet ou la fibre optique 38 ont un rayon égal à r, la hauteur h du centre par rapport au plan 12 de la plaque de base est donnée par la formule suivante h W sin E tg 8 Dans cette équation, pour r = r0, W = WO et h = ho0 la largeur
W qui donne h = ho pour r = nro correspond à la formule sui-
vante
Comme l'attaque chimique anisotropique du monocristal de sili-
cium se fait suivant l'angle particulier e par rapport à la surface de la plaque de base, on aura pour W0 66 microns pour r = 60 microns et hp = 10 microns. On a r = nro = 7,5 x 60 = 450 microns, W qui donne ho = 10 est de 542 microns. Ainsi, lorsque la mise en coïncidence de la lentille d'un rayon de 0,9 mm avec la fibre optique d'un rayon de 120 microns se fait en positionnant les axes à une hauteur de 10 microns directement au- dessus de la surface de la plaque de base, on réalise le masque sur la plaque de base de façon que le schéma présente une largeur de 1084 microns pour la première rainure et une
largeur de 132 microns pour la seconde rainure.
Pour h = 0, on réunit deux plaques de base 10 de même forme et de mêmes dimensions avec des rainures à section en forme de V en coïncidence les unes avec les autres; la lentille à indice gradué 36 et la fibre optique 38 sont fixées dans le logement ainsi formé dont la section correspond
à un losange formé par les deux rainures selon la figure 16.
Les dispositifs de liaison selon l'invention peu-
vent s'utiliser par exemple à la transmission optique dans le domaine des éléments de micro-optique. Comme cela est représenté à titre d'exemple aux figures 17 à 19, la lumière incidente 42A qui traverse une première fibre optique 38A est transformée en des faisceaux parallèles 42B dans la lentille 36A à indice gradué à longueur égale à 1/4 de pas et les faisceaux parallèles sont transmis à la lentille opposée 36B à indice gradué. Dans la seconde lentille qui reçoit les faisceaux parallèles de la première lentille, ces faisceaux sont focalisés pour donner un
2500642
* faisceau unique 42C envoyé dans la fibre optique 38B fixée à la seconde lentille. La lumière ou faisceau 42C est alors transmis dans la seconde fibre optique 38B vers l'endroit voulu. Selon la figure 18, on peut placer un semi-miroir 44 entre la première lentille 36A et la seconde lentille 36B en regard de celle-ci. Les faisceaux parallèles transmis par le semi-miroir à partir de la première lentille sont déviés par réflexion dans une direction différente pour tomber sur une troisième lentille 36C; ces faisceaux sont alors transmis sous
la forme d'un faisceau unique dans une autre fibre optique 38C.
La lumière ou les faisceaux de longueurs d'onde différentes de celles de la lumière ou des faisceaux réfléchis par le miroir semi-transparent traversent la lentille 36B pour arriver dans la fibre optique 38B. Ce montage combinant des lentilles à indice gradué et des fibres optiques peut s'utiliser pour un coupleur en T. Comme cela est également représenté à la figure 19, on place un certain nombre de plaques d'atténuation de lumière telles que des filtres à couches métalliques entre des
lentilles à indice gradué 36A, 36B opposées l'une à l'autre.
Dans ce montage, la lumière ou les faisceaux transmis à la fibre optique 38A passent dans la lentille 36A et les plaques d'atténuation de lumière (portant toutes la référence 46) pour tomber sur la lentille 36B et arriver dans la fibre optique 38B pratiquement comme cela a été expliqué à propos de la figure 17. Selon la figure 20, on a un dispositif de liaison formé de la plaque de base 10 munie d'une première rainure 14
et d'une seconde rainure 16 avec une lentille 36 à indice gra-
dué et une fibre optique 38 respectivement fixées dans la pre-
mière et dans la seconde rainures. Dans ce mode de réalisation, de la structure de support selon l'invention, une troisième ratnure 18 est placée entre la première et la seconde ratnure 36, 38 et la lentille 36 n'est pas reliée directement à la fibre optique 38. Cette structure permet également une transmission
efficace de la lumière ou des faisceaux. Une diode photo-émis-
sive ou une diode laser 50 peuvent s'utiliser comme sources
de lumière ou de faisceaux laser.
La figure 21 montre un commutateur en matrice dont la structure de support comporte quatre ensembles de lentilles 36 à indice gradué et de fibres optiques 38 alignées les unes par rapport aux autres sur la plaque de base 10 pour être
reliées aux éléments de commutation en matrice 50.
Le dispositif représenté à la figure 22 se compose d'une structure de support selon les figures 4A, 4B; dans ces dispositifs, une lentille à indice gradué 36D est reliée dans la première rainure 14 par un miroir semi-transparent 52 à la lentille 36E. Le miroir semi-transparent 52 peut se réaliser
par un procédé de dépôt avec évaporation sous vide ou analogue.
Deux fibres optiques 38D, 38E sont fixées dans les secondes rainures 16D et 16E respectives et sont reliées à la lentille 36D. Une autre fibre optique 38F est fixée dans la seconde rainure 16F pour être reliée à la lentille 36E. Dans la structure de support selon ce mode de réalisation, les secondes rainures 16D, et 16E sont séparées l'une de l'autre de la distance X
par rapport à l'axe de la première rainure 14 en étant paral-
lèles l'une à l'autre; la seconde rainure 16F se trouve à une distance X de l'axe de la première rainure 14 dans la partie opposée et en coïncidence avec la seconde rainure 16E. Cette
structure de support est prévue pour la transmission de fais-
ceaux de lumière mélangés dans une première fibre optique 38D pour les séparer en fonction de leur longueur d'onde à l'aide
du miroiz_ semi-transparent 52. Les faisceaux de lumière ré-
fléchis par le miroir semi-transparent sont transmis à la se-
conde fibre optique 38E; les faisceaux de lumière qui traver-
sent le miroir semi-transparent 50 passent dans la troisième fibre optique 38F. On peut utiliser ce montage comme mélangeur
pour des lumières ou des faisceaux de longueurs d'onde diffé-
rente Le montage de la figure 23 se compose d'un premier ensemble de lentilles à indice gradué 36F, 36G reliées l'une à l'autre par un miroir semi-transparent 52A et un second ensemble de lentilles à indice gradué 36H, 36I reliées l'une à l'autre par un autre miroir semi-transparent 52B. Le premier ensemble de lentilles est relié au second ensemble de lentilles de façon que la lumière ou les-faisceaux soient transmis d'un ensemble à l'autre. Une première lumière à longueur d'onde unique R 1 est transmise par la fibre optique 38G à la lentille à indice gradué 36F. Une seconde lumière à longueur d'onde unique, 2 est transmise par la fibre optique 38H à la lentille
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à indices gradués 36H. Une troisième lumière à longueur d'onde unique RL3 est transmise par la fibre optique 38I à la lentille à indice gradué 36I. La seconde lumière à longueur d'onde unique est réfléchie par le miroir semi-transparent 52B pour être combinée à la lumière correspondant à la troisième longueur d'onde qui traverse le miroir semi-transparent 52B. La lumière combinée est alors transmise par la lentille 36H à la lentille
à indice gradué 36G pour être réfléchie par le miroir semi-
transparent 52A. La lumière mélangée réfléchie par le miroir
semi-transparent 52A est combinée à la première lumière à lon-
gueur d'onde unique qui a traversé le miroir semi-transparent 52A, puis est transmise par une quatrième fibre optique 38J comme lumière mélangée ayant les longueurs d'ondes t 1' t2' l 3. Cette structure peut être assemblée de façon relativement
facile à un dispositif multiple à réflexion interne.
Le dispositif de la figure 24 se compose de trois ensembles avec des miroirs semi-transparents dans le chemin de la lumière ou des faisceaux. Le dispositif est tel que des faisceaux de lumière ayant des longueurs d'onde l 1' 12' X3 qui traversent les lentilles à indice gradué 36K, 36L, 36M en provenance des fibres optiques 38K, 38L, 38M sont réfléchis par les miroirs 52A, 52B, 52C respectifs en fonction de leur longueur d'onde pour ître transmis par la lentille à indice gradué 36P à la fibre optique 38P et de façon que le quatrième faisceau de longueur d'onde 2.4 traverse la lentille à indice
gradué 36N en provenance de la fibre optique 38N et soit trans-
mis à travers les miroirs 52A, 52B, 52C à la lentille 36P et à la fibre optique 38P. Inversement, les faisceaux de lumière mélangés de longueurs d'onde 21-X)- 4 transmis à travers la lentille 36P par la fibre optique 38P peuvent être séparés au niveau des lentilles 36K, 36L, 36M, 36N pour donner des faisceaux à longueur d'onde unique -L 1' 2 2'.'X 4 respectifs. Les lumières ayant respectivement comme longueurs d'onde i 1 '2 U 3 sont respectivement séparées et transmises par les miroirs 52A, 52B, 52C; la lumière de longueur d'onde 2 4 est transmise directement à la lentille 36N et à la fibre optique 38N comme cela est représenté par les flèches en traits
mixtes à la figure 24.
Les figures 25. 26 montrent un commutateur optique formé de trois ensembles de lentilles à indice gradué (ces lentilles portent toutes la référence 36) et de fibres optiques (ces fibres portent toutes la référence 38). Les lentilles 36 sont fixées dans les premières rainures (portant toutes la référence 14) et les fibres optiques 38 sont fixées dans les secondes rainures (portant toutes la référence 16). La plaque de base 10 comporte également une troisième rainure 18 dont
les parois latérales 18A correspondent aux plans cristallogra-
phiques (111) du monocristal de silicium, le fond 18B étant
plat et parallèle à la surface de la plaque de base. La troi-
sième rainure reçoit un élément de commutation tel qu'un prisme
droit 54. Selon la figure 6, la lumière ou les faisceaux trans-
mis par la fibre optique 38Q passent dans la lentille 36Q à indice gradué pour arriver dans le prisme 54 qui change la
direction de la lumière pour renvoyer la lumière dans la direc-
tion opposée à 1800, par double réflexion à angle droit et transmettre la lumière ainsi réfléchie à la lentille adjacente 36R et à la fibre optique 38R qui sont reliées. Lorsque le prisme 54 est mis dans une position différente par exemple comme celle représentée en traits mixtes à la figure 26, la lumière transmise à la fibre optique 38Q et à la lentille 36Q peut passer dans le prisme 54 pour y être réfléchie deux'fois et être renvoyée à 1800 dans la direction opposée. Puis, la lumière
traverse la lentille 36S et passe dans la fibre optique 38S.
Le commutateur optique pour une liaison d'or-
dinateur se compose de quatre ensembles de lentilles à indice gradué 36T.. . 36W et de fibres optiques 38T... 38W ainsi que d'une paire de miroirs 56A, 56B. Les lentilles et les fibres optiques sont fixées dans les premières rainures respectives (portant toutes la référence 14) et dans les secondes rainures respectives (portant toutès la référence 16). Les miroirs sont montés dans la troisième rainure 18 formée dans la partie médiane de la plaque de base 10 pour relier les premières et secondes rainures0 Dans le commutateur optique, la lumière
transmise par la fibre optique 38T et la lentille 36T est trans-
mise au miroir 56A qui la réfléchit deux fois suivant un angle de 90". La lumière réfléchie passe dans la lentille 36U et la fibre optique 38U, puis dans le transducteur photo-électrique 58 et arrive au terminal 60. Le signal est alors transmis au
dispositif électro-optique 62 qui transforme ce signal en lu-
mière, cette lumière étant elle-même transmise à la fibre optique 38V et à la lentille 36V. La lumière transmise par la lentille 36V est réfléchie deux fois suivant un angle de 90 par le miroir 56B et passe dans la lentille 36W et la fibre optique 38W. La liaison d'ordinateur utilisant le commutateur optique tel que celui de la figure 27 permet l'échange de signaux à
l'aide d'une seule fibre optique entre un poste central et plu-
sieurs postes auxiliaires. Une liaison classique d'ordinateur en boucle fermée s'arrête lorsque l'un ou plusieurs postes auxiliaires sont arrêtés. Le commutateur optique représenté à la figure 27 permet de remédier aux inconvénients des liaisons d'ordinateur classiques. Par exemple dans le cas d'un système formé de la fibre optique 38U et de la lentille 36U devient défaillant, les miroirs 56A, 56B s'écartent et laissent passer
la lumière directement de la lentille 36T vers la lentille 36W.
Selon la figure 28, la plaque de base 10 comporte une rainure 14, 16 dont les parois latérales 14A, 16A sont
inclinées suivant les plans cristallographiques (111) du mono-
cristal de silicium et le fond 14B, 16B est plat, et parallèle à la surface de la plaque de base. Dans la première ou seconde rainure 14, 16, on a fixé une lentille 36 à indice gradué ou une fibre optique 38 de façon que la lentille ou la fibre optique soient en contact linéaire avec les parois latérales
14A, 16A, le fond n'étant pas en contact.
Les figures 29 à 32 représentent un commutateur optique destiné à recevoir dans chacune des rainures respectives réalisées dans la plaque de base découpée dans un monocristal
de silicium, une fibre optique nue, une lentille à indice gra-
dué de réflexion et un revêtement de fibres optiques. Comme cela apparaît le mieux à la figure 29, la plaque de base 10 comporte un certain nombre de premières rainures 14 destinées à récevoir les lentilles, de secondes rainures 16 pour les fibres optiques nues et de troisièmes rainures pour les fibres optiques
revêtues ainsi que de quatrièmes rainures 64 pour relier la pla-
que de base à une autre plaque de base.
Selon les figures 30, 31, le connecteur optique est réalisé pour que la plaque de base 10 dont la structure correspond à celle décrite ci-dessus comporte des lentilles 36
à indice gradué placées dans les premières rainures respecti-
ves 14, les fibres optiques nues 38 sont fixées dans les secon-
des rainures 16 respectives et les fibres optiques 66, munies
de leur revêtement et fixées dans les troisièmes rainures res-
pectives 18. Les rainures respectives 14, 16, 18 communiquent l'une avec l'autre et leurs axes coïncident. Dans ce mode de réalisation, les rainures ont une forme de U s'élargissant vers l'extérieur; toutefois, cette forme de rainure n'est pas res-
trictive comme cela a déjà été indiqué.
Selon la figure 32, une paire de connecteurs optiques des figures 30, 31 sont reliés l'un à l'autre avec des
lentilles 36 à indice gradué en contact l'une avec l'autre.
Pour réunir les connecteurs optiques, on place une broche de
liaison 68 commune dans la quatrième rainure 64 formée généra-
lement des deux côtés de la plaque de base 10, puis on intro-
duit la broche dans une plaque de recouvrement (non représentée) pour fixer les deux extrémités de la broche et de la plaque de
base avec des vis (non représentées) ou autres moyens appropriés.
Il est également possible de monter une plaque de recouvrement
(non représentée) et de réaliser un orifice entre la face infé-
rieure de la plaque de recouvrement et la rainure respective de la plaque de base pour y introduire une broche de liaison
commune et la fixer avec un ressort (non représenté). L'extré-
mité libre de la broche de liaison peut s'introduire dans un autre orifice formé dans l'autre plaque de base et la plaque
de couverture en les reliant de la même manière.
La présente invention permet de simplifier la structure de support pour la fixation et le branchement de fibres optiques et de lentilles à indice gradué très facilement et avec une grande précision. L'application des techniques connues pour réaliser un schéma en couche mince pour la formation des rainures sur une plaque de base coupée dans un monocristal de silicium permet une grande précision et une réalisation facile des rainures dans lesquelles on fixe les fibres optiques et les
lentilles à indice gradué O Les avantages de l'invention per-
mettent en outre un montage du support sur d'autres pièces pour un dispositif ou composants optiques, et cela très facilement
et avec une précision extrêmement élevée.
21 2500642
Claims (1)
- 22 2500642(12) du monocristal de silicium comporte une troisième rainure (18)o ) Structure de support selon la revendication 8, caractérisée en ce que la troisième rainure (18) est composée d'un ensemble de rainures. ) Structure de support selon l'une quelconquedes revendications 8 et 9, caractérisée en ce que la troisièmerainure (18) a une cavité qui communique avec la cavité de lapremière rainure (14) et de la seconde rainure (16).110) Structure de support selon l'une quelconquedes revendications 8 et 9, caractérisée en ce que la troisièmerainure (18) a une section en forme de V ou de U et notammentune section en forme de U s'élargissant vers l'extérieur.) Structure de support selon l'une quelconquedes revendications 8 à 10, caractérisée en ce que la troisièmerainure (18) est telle que son axe coïncide essentiellement ou non avec l'axe ou les axes de la première rainure (14) et/oude la seconde rainure (16).) Structure de support selon l'une quelconquedes revendications 8 à 10, caractérisée en ce que la troisièmerainure (18) comporte des parois latérales (18A) en contactlinéaire avec les surfaces périphériques extérieures de la len-tille (36) à indice gradué ou de la fibre optique (38), ousans contact avec la lentille (36) et/ou la fibre optique (38).14 ) Procédé de fabrication d'une structure de support pour fixer une lentille (36) à indice gradué et une fibre optique (38), procédé caractérisé en ce que: - on réalise un masque d'attaque chimique (20) sur la surface (12) de la plaque de base (10) découpée dans un monocristalde silicium, la surface (12) correspondant au plan cristallo-graphique (100) du monocristal,- on réalise une couche de résine photosensible (22) sur la sur-face du masque d'attaque chimique (20), - on réalise sur la surface de la couche de résine photosensible (22) un photomasque (24) ayant un schéma prédéterminé (32) avec une partie (32B) transparente à la lumière et une partie (32A) opaque à la lumière, - on expose le photomasque (24) à la lumière et on développe le schéma (32), - on enlève la partie transparente (32A) du photomasque (24) et la couche de résine photosensibler - on soumet la plaque de base (10) munie du schéma (32) à une attaque chimique pour former une ratnure (14, 16) dont lesparois latérales (14A, 16A) correspondent aux plans cristallo-graphiques (111) par rapport au plan cristallographique (100) de la plaque de base (10) et le cas échéant, on enlève lerésidu de la couche de résine photosensible (20).) Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la première opération est faite à une température comprise entre 750 et 9000C sous un passage de gaz contenantSiH2Cl2 et NH3.) Procédé selon l'une quelconque des revendica-tions 14, 15, caractérisé en ce que la couche de résine photo-sensible (20) est une couche Si3N4O170) Procédé selon l'une quelconque des revendica-tions 14 et 15, caractérisé en ce que le masque d'attaque chimi-que (20) est réalisé selon une opération de dép8t à la vapeurà pression réduite ou au plasma.) Procédé selon la revendication 14, caracté-risé en ce que l'enlèvement de la partie transparente (32A) du photomasque (24) et de la couche photorésistante (22) est faità l'aide d'une technique d'attaque chimique au plasma et notam-ment dans un champ électrique haute fréquence sous une veine degaz CF4.19 ) Procédé de fabrication d'une structure de support pour fixer une lentille (36) à indice gradué et une fibre optique (38), procédé caractérisé en ce que:- on découpe un monocristal de silicium suivant le plan cristal-lin (100) pour former une plaque de base (10) et on polit la surface plane (12) correspondant au plan cristallin (100), - on forme une couche de silice SiO2 (26) sur la surface (12), - on réalise une couche de résine photosensible (26) sur la surface de la couche (26) de silice SiO2, - on réalise un masque d'attaque chimique (30) ayant un schémaprédéterminé (32) sur la surface de la couche de résine photo-sensible (28), - on expose le masque d'attaque chimique (30) à la lumière et on enlève la partie exposée '32A),- on enlève la partie de la couche ( 26) de silice SiO2 corres-pondant à la partie exposée (32B) du masque d'attaque chimi-que (30), - on soumet la plaque de base (10) avec le schéma (32) à une attaque pour former une rainure (14, 16) dont les parois latérales (14A, 16A) correspondent aux plans cristallins (111)par rapport à la surface (12) correspondant au plan cristal-lin (100) de la plaque de base (10) et le cas échéant onenlève le résidu de la couche (26) de silice SiO2.) Procédé selon la revendication 19, caracté-risé en ce que l'enlèvement de la partie de la couche (26) de silice SiO2 correspondant à la partie exposée (32B) du masque(30) se fait avec de l'acide fluorique.21 ) Procédé selon l'une quelconque des revendica-tions 14 à 19, caractérisé en ce que l'attaque chimique pour former la rainure (142 16) se fait par une attaque chimique anisotripique.22 ) Procédé selon la revendication 21, caracté-risé en ce que l'attaque chimique se fait dans une solution alcaline et notamment une solution aqueuse de soude NaOH ouune solution aqueuse de potasse KOH.23 ) Dispositif caractérisé en ce qu'il comporte une structure de support, une lentille (36) A indice gradué et une fibre optique (38), la structure de support étant une plaque de base (18) découpée dans un monocristal de silicium et dont la surface (12) correspond au plan cristallin (100), cette plaque étant munie d'une première rainure (14) et d'une seconde rainure (16) dans la surface (12), ces rainures ayantdes parois latérales (14A, 16A) correspondant au plan cristal-lin (111), la lentille (36) étant fixée aux parois latérales (14A) de la première rainure (14) et la fibre optique (38) étant fixée aux parois latérales (16A) de la seconde rainure(38).24 ) Dispositif selon la revendication 23, caracté-risé en ce que la lentille (36) à indice gradué est reliée à la fibre optique (38) de façon que l'axe de la lentille (36)corresponde ou non à celui de la fibre optique (38).25 ) Dispositif selon la revendication 23, caracté-risé en ce qu'il comporte une troisième rainure (18) dans la surface (12) de la plaque de base (10) de façon que sa cavité communique avec la première rainure (14) et la seconde rainure(16) ainsi qu'un moyen de commutation pour transmettre la lu-mière ou les faisceaux fournis par la fibre optique (38) et la lentille à indice gradué <36), ce moyen étant monté dans latroisième ratnure (18!-260) Dispositif selon la revendication 25, caracté-risé en ce que le moyen de transmission de la lumière ou des faisceaux lumineux est un prisme (54) ou un miroir (44, 52).270) Dispositif selon la revendication 23, caracté-risé en ce qu'il comporte une combinaison ou une associationd'un ensemble supplémentaire ou de plusieurs ensembles supplé-mentaires de structures de support sur lesquels sont fixées une lentille (36) et une fibre optique (38) pour transmettrela lumière entre un ensemble de la structure et un autre ensem-ble ou plusieurs autres ensembles en commutant la transmission de la lumière ou des faisceaux lumineux dans des directionsopposées ou suivant des chemins variables.280) Dispositif selon la revendication 23, caracté-risé en ce qu'il comporte en outre un commutateur en matrice relié à la structure de support comportant la lentille (36) etla fibre optique (38) jusqu'à la matrice d'éléments de commuta-tion (50).
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