FR2584101A1 - Device for manufacturing an optical component with a refractive index gradient - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif pour fabriquer un composant optique à gradient d'indice de réfraction.Device for manufacturing an optical component with a refractive index gradient.
La présente invention concerne un dispositif pour fabriquer un composant optique à gradient d'indice de réfraction. The present invention relates to a device for manufacturing an optical component with a refractive index gradient.
Ce dispositif est d'un type comportant - un tube ouvert à ses deux extrémités dans lequel est disposé longitudinalement un support en silice, - des moyens pour faire s'écouler dans le tube d'une de ses extrémités à l'autre un mélange de gaz comprenant un halogènure de silicium, de l'oxygène, et au moins un composé d'un élément dopant, - des moyens pour provoquer sur le support le dépôt d'une couche de silice provenant du mélange de gaz s'écoulant dans le tube, la silice étant formée par réaction de l'halogènure de silicium avec l'oxygène et étant dopée par ledit élément dopant, - et des moyens pour faire varier la composition du mélange s'écoulant dans le tube, afin d'obtenir sur le support N couches successives de silice par N actions successives, sur N compositions différentes du mélange, desdits moyens pour provoquer sur le support le dépôt d'une couche, ces N compositions différentes étant choisies pour que les indices de réfraction n1, n2 ...... nN de ces couches varient en fonction de l'épaisseur du dépôt suivant une loi prédéterminée, ledit composant optique étant obtenu à partir du support recouvert des N couches. This device is of a type comprising - a tube open at its two ends in which a silica support is disposed longitudinally, - means for making a mixture of one of its ends flow from one of its ends to the other gas comprising a silicon halide, oxygen, and at least one compound of a doping element, - means for causing on the support the deposition of a layer of silica coming from the mixture of gases flowing in the tube , the silica being formed by reaction of the silicon halide with oxygen and being doped by said doping element, - and means for varying the composition of the mixture flowing in the tube, in order to obtain on the support N successive layers of silica by N successive actions, on N different compositions of the mixture, of said means for causing on the support the deposition of a layer, these N different compositions being chosen so that the refractive indices n1, n2 .... .. nN of these layers vary in function ion of the thickness of the deposit according to a predetermined law, said optical component being obtained from the support covered with the N layers.
Les composants optiques à gradient d'indice de réfraction se distinguent des composants optiques conventionnels, tels que les lentilles, par le fait qu'ils sont formés d'un matériau optique dont l'indice de réfraction varie continûment à l'intérieur du composant. Optical components with a refractive index gradient are distinguished from conventional optical components, such as lenses, by the fact that they are formed from an optical material whose refractive index varies continuously inside the component.
Dans l'article américain "Gradient index optics : a review" (D.T. Moore) extrait de APPLIED OPTICS vol. 19, nO 7, 1er Avril 1980, pages 1035 à 1038, est indiqué qu'il est possible de réaliser des composants optiques à gradient d'indice de réfraction par la méthode de déport en phase vapeur couramment employée pour la fabrication des fibres optiques. In the American article "Gradient index optics: a review" (D.T. Moore) from APPLIED OPTICS vol. 19, No. 7, April 1, 1980, pages 1035 to 1038, it is indicated that it is possible to produce optical components with a refractive index gradient by the vapor phase offset method commonly used for the manufacture of optical fibers.
Cette méthode peut être mise en oeuvre par un dispositif du type mentionné plus haut dans lequel les moyens pour provoquer sur le support le dépôt d'une couche de silice sont constitués par des moyens de chauffage, entourant une portion de la longueur du tube, ces moyens étant déplacés d'une extrémité à l'autre du tube pour le dépôt de chaque couche. Dans le cas des fibres optiques, le dépôt est effectué sur la surface interne du tube. This method can be implemented by a device of the type mentioned above in which the means for causing the deposit of a layer of silica on the support are constituted by heating means, surrounding a portion of the length of the tube, these means being moved from one end to the other of the tube for the deposition of each layer. In the case of optical fibers, the deposition is carried out on the internal surface of the tube.
Corme le tube est chauffé à une température proche de sa température de fusion, le nombre de couches est en pratique limité à une centaine pour éviter une déformation inaceptable du tube. Dans ces conditioas, on obtient sur la surface interne du tube des couches successives dont l'indice de réfraction varie radialement suivant une suite de degrés ou d'oscillations, de manière discontinue. Après tirage d'une fibre optique à partir de l'ébauche ainsi constituée, les couches deviennent beaucoup moins épaisses et la fibre semble présenter un gradient radial continu d'indice de réfraction. Si on découpe un tronçon de cette fibre, on obtient un composant optique à gradient radial d'indice de réfraction. Mais un tel composant a un diamètre de l'ordre de 100 micromètres et ne peut être utilisé que pour des applications très particulières. As the tube is heated to a temperature close to its melting temperature, the number of layers is in practice limited to a hundred to avoid unacceptable deformation of the tube. In these conditions, successive layers are obtained on the internal surface of the tube, the refractive index of which varies radially according to a series of degrees or oscillations, discontinuously. After drawing an optical fiber from the blank thus formed, the layers become much thinner and the fiber seems to have a continuous radial gradient of refractive index. If a section of this fiber is cut, an optical component with a radial gradient of refractive index is obtained. However, such a component has a diameter of the order of 100 micrometers and can only be used for very specific applications.
Il n'est pas possible d'utiliser directement l'ébauche, de diamètre beaucoup plus important que la fibre, pour réaliser des composants optiques à gradient d'indice de réfraction de diamètre suffisant pour les applications courantes. Les composants optiques qui pourraient être réalisés par découpe transversale d'une telle ébauche seraient inutilisables par suite du défaut de continuité de la variation de l'indice de refraction. It is not possible to directly use the blank, of much larger diameter than fiber, to produce optical components with a refractive index gradient of sufficient diameter for current applications. The optical components which could be produced by transverse cutting of such a blank would be unusable due to the lack of continuity in the variation of the refractive index.
Par ailleurs, il n'est pas possible d'augmenter le nombre de couches tout en diminuant leur épaisseur, afin d'éviter une déformation inacceptable du tube, comme il a été indiqué plus haut. Furthermore, it is not possible to increase the number of layers while reducing their thickness, in order to avoid unacceptable deformation of the tube, as indicated above.
On constate de plus qu'en utilisant le dispositif connu, la proportion des éléments dopants en phase vapeur pouvant être effecti vexent incorporée dans les couches déposées est faible ; il en résulte une faible différence entre les indices de réfraction de la première et de la dernière couche déposée. It is further noted that by using the known device, the proportion of doping elements in the vapor phase which can be effectively annoyed incorporated in the deposited layers is low; this results in a small difference between the refractive indices of the first and of the last layer deposited.
La présente invention a pour but de réaliser un dispositif, utilisant la méthode de dépôt en phase vapeur, pour fabriquer des composants à gradient d'indice plus élevés, de dimensions suffisantes pour pouvoir être utilisés dans les applications courantes. The object of the present invention is to produce a device, using the vapor deposition method, for manufacturing components with a higher index gradient, of sufficient dimensions to be able to be used in current applications.
La présente invention a pour objet un dispositif pour fabriquer un composant optique à gradient d'indice de réfraction, du type mentionné précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour maintenir dans le tube une pression gazeuse comprise entre 1 et 100 torrs, - et que lesdits moyens pour provoquer sur le support le dépôt d'une couche de silice comportent une source d'ondes périodiques dont la fréquence est comprise entre 100 et 3000 MHz, cette source comprenant un manchon entourant une portion de la longueur du tube et étant capable d'ioniser le mélange de gaz et de provoquer ainsi le dépôt de ladite couche dans ladite portion, et des moyens pour étendre l'ionisation gazeuse à toute la longueur du tube, le nombre N des couches successives déposées étant choisi suffisamment grand pour que la courbe de variation de l'indice de réfraction des couches en fonction de l'épaisseur soit continue. The subject of the present invention is a device for manufacturing an optical component with a refractive index gradient, of the type mentioned above, characterized in that it further comprises means for maintaining in the tube a gas pressure between 1 and 100 torrs, - and that said means for causing the deposit of a layer of silica on the support comprise a source of periodic waves whose frequency is between 100 and 3000 MHz, this source comprising a sleeve surrounding a portion of the length of the tube and being capable of ionizing the gas mixture and thus causing the deposition of said layer in said portion, and means for extending the gas ionization to the entire length of the tube, the number N of successive layers deposited being chosen sufficiently large so that the curve of variation of the refractive index of the layers as a function of the thickness is continuous.
De préférence, le dispositif comporte en outre des moyens pour maintenir, pendant le dépôt des N couches, la température du tube à une valeur nettement inférieure à la température de fusion de la silice, mais suffisante pour éviter la fissuration des couches déposées. Preferably, the device further comprises means for maintaining, during the deposition of the N layers, the temperature of the tube at a value markedly lower than the melting temperature of the silica, but sufficient to avoid cracking of the deposited layers.
Dans un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, les moyens pour étendre l'ionisation gazeuse à toute la longueur du tube comportent des moyens pour déplacer le manchon le long du tube, d'une de ses extrémités à l'autre. In a first embodiment of the device according to the invention, the means for extending the gas ionization to the entire length of the tube comprise means for moving the sleeve along the tube, from one of its ends to the other.
Dans un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la source d'ondes périodiques est située à une extrémité du tube et comporte une électrode réglable en position pour orienter les ondes périodiques longitudinalement vers l'autre extrémité du tube, et les moyens pour étendre l'ionisation gazeuse à toute la longueur du tube comportent des moyens de réglage de la position de l'électrode. In a second embodiment of the device according to the invention, the source of periodic waves is located at one end of the tube and comprises an electrode adjustable in position for orienting the periodic waves longitudinally towards the other end of the tube, and the means to extend the gas ionization to the entire length of the tube include means for adjusting the position of the electrode.
Le tube étant en silice, le support peut être constitué par la paroi interne du tube. Dans ce cas, le tube peut être cylindrique de révolution autour d'un axe ou à section rectangulaire. The tube being made of silica, the support can be formed by the internal wall of the tube. In this case, the tube may be cylindrical of revolution about an axis or of rectangular section.
Le support peut être aussi constitué par une lame optique fixée à l'intérieur du tube. The support can also be constituted by an optical plate fixed inside the tube.
Des formes particulières d'exécution de l'objet de la présente invention sont décrites ci-dessous, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - et la figure 2 représente schématiquement une source d'onde périodique capable de remplacer plusieurs éléments du dispositif illustré sur la figure 1. Particular embodiments of the object of the present invention are described below, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which - FIG. 1 schematically represents an embodiment of the device according to the invention , - and Figure 2 schematically represents a periodic wave source capable of replacing several elements of the device illustrated in Figure 1.
Sur la figure 1 est représenté un tube cylindrique en silice 1 ouvert à ses deux extrémités. Une première extrémité du tube 1 débouche à la sortie d'une chambre de mélange 2 comportant trois ouvertures d'entrée de gaz reliées respectivement à trois canalisations 3, 4, 5 par l'intermédiaire de vannes 6, 7, 8 de réglage du débit gazeux. L'autre extrémité du tube 1 est reliée par une canalisation 9 à une pompe à vide 10. In Figure 1 is shown a cylindrical silica tube 1 open at both ends. A first end of the tube 1 opens at the outlet of a mixing chamber 2 comprising three gas inlet openings connected respectively to three pipes 3, 4, 5 by means of valves 6, 7, 8 for adjusting the flow rate gaseous. The other end of the tube 1 is connected by a pipe 9 to a vacuum pump 10.
La surface cylindrique extérieure du tube 1 est disposée à l'intérieur d'un four 11 comportant un enroulement électrique 12 dont les extrémités sont connectées à une source d'énergie électrique 13. The outer cylindrical surface of the tube 1 is arranged inside an oven 11 comprising an electrical winding 12, the ends of which are connected to a source of electrical energy 13.
A l'intérieur du four 11 est disposée une source 14 de micro-ondes ayant la forme d'un manchon entourant une portion 15 de la longueur du tube 1. Un système électromécanique 16 disposé à l'intérieur du four est relié électriquement et mécaniquement à la source 14 par des moyens représentés schématiquement en 17. Le système 16 est relié à travers la paroi du four 11 à un circuit d'alimentation électrique 18. Inside the oven 11 is arranged a microwave source 14 in the form of a sleeve surrounding a portion 15 of the length of the tube 1. An electromechanical system 16 disposed inside the oven is electrically and mechanically connected at the source 14 by means represented schematically at 17. The system 16 is connected through the wall of the furnace 11 to an electrical supply circuit 18.
Le dispositif représenté sur la figure 1 fonctionne de la manière suivante. The device shown in Figure 1 operates as follows.
On met en marche le four 11 en connectant la source 13 à l'enroulement 12, de manière à maintenir à l'intérieur du four une température de l'ordre de 10000C, nettement inférieure à la température de fusion de la silice. The oven 11 is started by connecting the source 13 to the winding 12, so as to maintain inside the oven a temperature of the order of 10000C, significantly lower than the melting temperature of the silica.
Puis, la pompe 10 étant mise en marche, on ouvre les vannes 6, 7 et 8 pour introduire dans la chambre de mélange 2 les gaz arrivant respectivement par les canalisations 3, 4, 5. Dans la canalisation 3 se trouve un halogénure de silicium tel que Si cl4, dans la canalisation 4 de l'oxygène, et dans la canalisation 5 un composé d'un élément dopant tel que le fluor, par exemple Si F4. Le dopage peut être également réalisé à l'aide d'autres éléments tels que le germanium et l'aluminium. Then, the pump 10 being started, the valves 6, 7 and 8 are opened to introduce into the mixing chamber 2 the gases arriving respectively through the pipes 3, 4, 5. In the pipe 3 there is a silicon halide such as Si cl4, in line 4 of oxygen, and in line 5 a compound of a doping element such as fluorine, for example Si F4. Doping can also be carried out using other elements such as germanium and aluminum.
L'ouverture des vannes 6, 7, et 8 est réglable, ce qui permet de régler séparément le débit de chaque gaz.The opening of the valves 6, 7, and 8 is adjustable, which allows the flow rate of each gas to be adjusted separately.
Ces gaz se mélangent dans la chambre 2 et s'écoulent dans le tube 1 vers la pompe 10 dans le sens de la flèche 19. La puissance de la pompe 10 permet de maintenir dans le tube 1 une pression gazeuse comprise entre 1 et 100 torrs. These gases mix in chamber 2 and flow in tube 1 to pump 10 in the direction of arrow 19. The power of pump 10 keeps gas pressure in tube 1 between 1 and 100 torr .
Le circuit 18 comporte un générateur électrique à haute fréquence qui alimente à travers 16 et 17 la source micro-onde 14 dont la fréquence d'émission est comprise entre 100 et 3000 MHz. La source 14 peut délivrer par exemple une puissance de 200 watts à une fréquence de 2.450 MHz, et engendre dans la portion 15 du tube qu'elle entoure un plasma qui ionise le mélange de gaz en circulation, ce qui provoque le dépôt dans cette portion d'une couche de verre sur la paroi interne du tube. The circuit 18 comprises a high frequency electric generator which feeds through 16 and 17 the microwave source 14 whose emission frequency is between 100 and 3000 MHz. The source 14 can deliver, for example, a power of 200 watts at a frequency of 2,450 MHz, and generates in the portion 15 of the tube that it surrounds a plasma which ionizes the mixture of gases in circulation, which causes deposition in this portion. a layer of glass on the inner wall of the tube.
Le circuit 18 comporte en outre une source de courant électrique capable d'alimenter le système électromécanique 16. Celui-ci, d'un type connu en soi, comprend un moteur électrique couplé à des organes 17 de transmission mécanique de façon à permettre de déplacer la source microonde 14 le long du tube 1. The circuit 18 further comprises an electric current source capable of supplying the electromechanical system 16. The latter, of a type known per se, comprises an electric motor coupled to members 17 of mechanical transmission so as to allow movement the microwave source 14 along the tube 1.
Au départ, la source 14 est placée à une extrémité 20 du tube 1, les vannes 6, 7, 8 étant réglées à des taux d'ouverture prédéterminés de façon à obtenir sur le tube 1 le dépôt d'une couche de verre d'indice de réfraction n1 par exemple inférieur à celui de la silice pure. Cet indice dépend du débit partiel de l'élément dopant dans le mélange de gaz, la silice du verre étant formée par la réaction de Si C14 sur l'oxygène. At the start, the source 14 is placed at one end 20 of the tube 1, the valves 6, 7, 8 being adjusted at predetermined opening rates so as to obtain on the tube 1 the deposition of a layer of glass of refractive index n1 for example lower than that of pure silica. This index depends on the partial flow rate of the doping element in the gas mixture, the silica in the glass being formed by the reaction of Si C14 on oxygen.
Puis on déplace progressivement la source 14 de l'extrémité 20 jusqu'à l'autre extrémité 21 du tube 1, dans le sens de la flèche 22, de façon à déposer la couche d'indice n1 sur toute la longueur du tube. Then the source 14 is gradually moved from the end 20 to the other end 21 of the tube 1, in the direction of the arrow 22, so as to deposit the layer of index n1 over the entire length of the tube.
La source 14 étant ensuite ramenée à sa position initiale, on modifie légèrement le réglage des vannes 6 à 8 de manière à provoquer sur la couche n1 le dépôt d'une autre couche d'indice de réfraction n2 dont la valeur est légèrement supérieure à celle de n1, mais encore très inférieure à celui de la silice pure. The source 14 then being brought back to its initial position, the setting of the valves 6 to 8 is slightly modified so as to cause the layer n1 to deposit another layer of refractive index n2 whose value is slightly greater than that of n1, but still much lower than that of pure silica.
On dépose ainsi sucessivement plusieurs couches superposées 23 de silice dopée, d'indices de réfraction croissant, la dernière couche n'étant pas dopée pour que son indice de réfraction soit sensiblement égal à celui de la silice pure. Several superposed layers 23 of doped silica with increasing refractive indices are thus deposited successively, the last layer not being doped so that its refractive index is substantially equal to that of pure silica.
La température ambiante de 1000 C maintenueautour du tube 1 par le four 11 permet d'éviter que les couches déposées ne se craquèlent. Cette température est très inférieure à celle de la fusion de la silice. Par ailleurs, l'ionisation du mélange de gaz en circulation est effectuée par la source 14 sans élévation notable de la température des gaz et du tube 1. The ambient temperature of 1000 C maintained around the tube 1 by the oven 11 makes it possible to prevent the deposited layers from cracking. This temperature is much lower than that of the melting of silica. Furthermore, the ionization of the gas mixture in circulation is carried out by the source 14 without appreciable increase in the temperature of the gases and of the tube 1.
Donc les déplacements successifs de la source 1 le long du tube pour le dépôt des différentes couches ne peuvent pas entrainer de détérioration du tube 1. Il est alors possible de déposer un nombre considérable de couches très fines. A titre indicatif, on dépose au minimum 400 couches. Therefore the successive displacements of the source 1 along the tube for the deposition of the different layers cannot cause deterioration of the tube 1. It is then possible to deposit a considerable number of very thin layers. As an indication, at least 400 layers are deposited.
On fait alors subir au tube 1 revêtu des couches de verre superposées une opération de rétreint, identique à celle bien connue dans la fabrication des fibres optiques. Cette opération consiste à diminuer à chaud à l'aide d'un chalumeau, sur un tour de verrier, le diamètre extérieur du tube, de façon à éliminer la cavité cylindrique axiale qui subsiste dans le tube après réalisation du dépôt. On obtient en définitive un barreau de silice comportant un coeur de silice dopée. Si on trace la courbe donnant les variations radiales de l'indice de réfraction dans le coeur du barreau, on constate que cette courbe est lisse et ne présente pas le "trou central" indésirable obtenu le plus souvent lorsqu'on utilise le dispositif selon l'art antérieur. Si on découpe par sciage transversal une rondelle de ce barreau, on obtient un composant optique à gradient radial d'indice de réfraction. The tube 1 coated with superimposed layers of glass is then subjected to a shrinking operation, identical to that well known in the manufacture of optical fibers. This operation consists of reducing the outside diameter of the tube when hot using a blowtorch, on a glassmaker's lathe, so as to eliminate the axial cylindrical cavity which remains in the tube after the deposit has been made. A silica rod is finally obtained comprising a doped silica core. If we draw the curve giving the radial variations of the refractive index in the heart of the bar, we see that this curve is smooth and does not have the undesirable "central hole" most often obtained when using the device according to the prior art. If a washer of this bar is cut by transverse sawing, an optical component with a radial gradient of refractive index is obtained.
Etant donné que le dépôt des couches s'effectue à une température plus basse, la proportion des éléments dopants en phase vapeur pouvant être effectivement incorporée dans les couches déposées est nettement plus élevée que lorsqu'on utilise le dispositif selon l'art antérieur. Since the deposition of the layers takes place at a lower temperature, the proportion of doping elements in the vapor phase that can be effectively incorporated into the deposited layers is significantly higher than when the device according to the prior art is used.
il est possible d'obtenir ainsi une différence d'indice plus forte entre la première et la dernière couche. A titre d'exemple, cette différence d'indice peut être comprise entre 0,02 et 0,03. it is thus possible to obtain a greater difference in index between the first and the last layer. By way of example, this difference in index can be between 0.02 and 0.03.
Enfin, il est plus facile de prédéterminer les débits des différents gaz du mélange qu'il est nécessaire de prévoir à chaque couche déposée pour obtenir le profil d'indice désiré. En effet, du fait qu'on opère à faible pression gazeuse, le rendement de dépôt de la silice ne dépend plus de la concentration de l'élément dopant et est voisin de 1. Finally, it is easier to predetermine the flow rates of the different gases in the mixture which it is necessary to provide for each layer deposited to obtain the desired index profile. Indeed, because one operates at low gas pressure, the deposition efficiency of the silica no longer depends on the concentration of the doping element and is close to 1.
Dans un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, on utilise une source micro-ondes d'un type spécial décrit par exemple dans la demande de brevet français publiée sous le numéro 2.290.126. La figure 2 représente schématiquement en 24 une telle source micro-ondes. In another embodiment of the device according to the invention, a microwave source of a special type described for example in the French patent application published under the number 2,290,126 is used. FIG. 2 schematically represents at 24 such a microwave source.
Elle comporte une enveloppe métallique en forme de cylindre annulaire comportant une paroi cylindrique 25 entourant coaxialement une portion de la longueur du tube 1, cette paroi présentant à une de ses extrémités une ouverture cylindrique 26 la séparant de la paroi plane adjacente 27 de l'enveloppe, perpendiculaire à l'axe du tube 1. Sur la paroi cylindrique 28 opposée à la paroi 25 est ménagée une ouverture taraudée dans laquelle s'engage un manchon fileté 29 dans l'axe duquel est fixé un câble coaxial 30 disposé radialement par rapport à l'axe du tube 1. A une extrémité du câble 30, le conducteur central de ce câble est connecté électriquement à une petite plaquette métallique 31 disposée en regard et à faible distance de la paroi 27 et à proximité de ltouverture 26, le conducteur périphérique du câble 30 étant connecté à la paroi 28.It comprises a metal casing in the form of an annular cylinder comprising a cylindrical wall 25 coaxially surrounding a portion of the length of the tube 1, this wall having at one of its ends a cylindrical opening 26 separating it from the adjacent plane wall 27 of the casing , perpendicular to the axis of the tube 1. On the cylindrical wall 28 opposite the wall 25 is formed a tapped opening in which engages a threaded sleeve 29 in the axis of which is fixed a coaxial cable 30 disposed radially relative to the axis of the tube 1. At one end of the cable 30, the central conductor of this cable is electrically connected to a small metal plate 31 placed opposite and at a short distance from the wall 27 and near the opening 26, the peripheral conductor cable 30 being connected to wall 28.
Le dispositif comporte aussi un four non représenté entourant le tube 1, comme le four 11 de la figure 1. Le câble coaxial 30 traverse la paroi de ce four pour être connecté à un générateur électrique à haute fréquence analogue au générateur alimentant la source 14. The device also includes an oven, not shown, surrounding the tube 1, like the oven 11 in FIG. 1. The coaxial cable 30 passes through the wall of this oven to be connected to a high-frequency electric generator analogous to the generator supplying the source 14.
Comme il est visible sur la figure 2, la paroi plane 32 de ltenve- loppe 24, opposée à la paroi 27 est disposée à une extrémité du tube 1 perpendiculairement à l'axe de ce tube. Le dispositif selon ce mode de réalisation comporte en outre tous les autres éléments représentés sur la figure 1 à l'exception des organes électromécaniques 16-17. As can be seen in FIG. 2, the planar wall 32 of the hood 24, opposite the wall 27 is disposed at one end of the tube 1 perpendicular to the axis of this tube. The device according to this embodiment further comprises all the other elements shown in FIG. 1 with the exception of the electromechanical members 16-17.
Comme il est indiqué dans la demande de brevet précitée, il est possible de régler la position axiale de la plaquette 31 par rapport à la paroi 25 de manière que le plasma engendré par la source 24 dans les gaz en circulation intéresse non seulement la portion 33 de la longueur du tube 1 reconverti par cette source, mais aussi toute la longueur du tube 1. As indicated in the aforementioned patent application, it is possible to adjust the axial position of the plate 31 relative to the wall 25 so that the plasma generated by the source 24 in the circulating gases concerns not only the portion 33 the length of the tube 1 converted by this source, but also the entire length of the tube 1.
Le dispositif selon le mode de réalisation illustré partiellement par la figure 2 fonctionne de la façon suivante. The device according to the embodiment partially illustrated in Figure 2 operates as follows.
La plaquette 31 étant réglée sur la position correspondant à l'ionisation de toute la longueur du tube, on fait circuler le mélange de gaz dans le tube en réglant les débits gazeux du façon à obtenir sur la surface interne du tube 1 une première couche de verre d'indice de réfraction nl. Puis on modifie le réglage des débits gazeux de manière à obtenir une deuxième couche d'indice n2, et ainsi de suite. The plate 31 being adjusted to the position corresponding to the ionization of the entire length of the tube, the gas mixture is circulated in the tube by adjusting the gas flow rates so as to obtain on the internal surface of the tube 1 a first layer of refractive index glass nl. Then the gas flow rate setting is modified so as to obtain a second layer of index n2, and so on.
Le dispositif illustré partiellement par la figure 2 présente bien entendu les mêmes avantages que ceux du dispositif représenté sur la figure 1. il présente l'avantage supplémentaire de réduire la durée de fabrication puisqu'il n'exige plus le déplacement de la source mioro- ondes le long du tube. A titre indicatif, il est possible d'effectuer alors le dépôt d'une couche de verre de un micromètre d'épaisseur en une seconde. The device partially illustrated in FIG. 2 has of course the same advantages as those of the device shown in FIG. 1. it has the additional advantage of reducing the manufacturing time since it no longer requires the displacement of the mioro- source. waves along the tube. As an indication, it is then possible to deposit a layer of glass one micrometer thick in one second.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described above which have been given only by way of example.
C'est ainsi que le tube de silice cylindrique de révolution peut être remplacé par un tube à section carrée ou rectangulaire. Après dépôt des couches de silice dopée sur la surface latérale interne du tube, on peut découper par sciage les faces planes du tube pour obtenir des composants optiques à gradient d'indice axial, l'opération de retreint n'étant pas effectuée dans ce cas.Thus the tube of cylindrical silica of revolution can be replaced by a tube with square or rectangular section. After depositing the layers of doped silica on the internal lateral surface of the tube, the plane faces of the tube can be cut by sawing in order to obtain optical components with an axial index gradient, the shrinking operation not being carried out in this case. .
De même, on peut obtenir des composants optiques à gradient d'indice axial en fixant longitudinalement à l'intérieur d'un tube un support de silice plan, tel qu'une lame optique, et en découpant le support revêtu des couches successives déposées. Likewise, optical components with an axial index gradient can be obtained by fixing a plane silica support longitudinally inside a tube, such as an optical blade, and by cutting the support coated with successive layers deposited.
Les composants optiques à gradient d'indice obtenus à l'aide du dispositif selon l'invention peuvent être appliqués notamment aux appareils de photocopie, aux endoscopes médicaux, aux objectifs photographiques ou aux coupleurs pour fibres optiques. The gradient index optical components obtained using the device according to the invention can be applied in particular to photocopying apparatus, medical endoscopes, photographic objectives or couplers for optical fibers.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8509722A FR2584101B1 (en) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | DEVICE FOR MANUFACTURING AN OPTICAL COMPONENT WITH A REFRACTION INDEX GRADIENT |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8509722A FR2584101B1 (en) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | DEVICE FOR MANUFACTURING AN OPTICAL COMPONENT WITH A REFRACTION INDEX GRADIENT |
Publications (2)
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| FR2584101B1 FR2584101B1 (en) | 1987-08-07 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8509722A Expired FR2584101B1 (en) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | DEVICE FOR MANUFACTURING AN OPTICAL COMPONENT WITH A REFRACTION INDEX GRADIENT |
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1985
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| FR2584101B1 (en) | 1987-08-07 |
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