FR2690254A1 - Method for deriving light signals from an evanescent field surrounding an optical waveguide - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé pour dériver des signaux lumineux à partir d'un champ évanescent entourant un guide d'onde optique gainé d'une matière d'enrobage. Une sonde (35) conductrice de la lumière comprend une fibre optique ayant une extrémité libre qui est enfoncée dans la matière d'enrobage (32) de manière à la déformer élastiquement (41) jusqu'au degré permis par les propriétés mécaniques de cette matière. La fibre de la sonde (35) est ensuite inclinée par rapport au guide d'onde optique afin qu'une partie du signal lumineux parcourant le guide d'onde soit captée dans la sonde (35). Domaine d'application: Transmissions optiques.The invention relates to a method for deriving light signals from an evanescent field surrounding an optical waveguide sheathed with a potting material. A light conductive probe (35) comprises an optical fiber having a free end which is embedded in the potting material (32) so as to elastically deform it (41) to the extent permitted by the mechanical properties of that material. . The fiber of the probe (35) is then tilted relative to the optical waveguide so that part of the light signal traveling through the waveguide is picked up in the probe (35). Field of application: Optical transmissions.
Description
L'invention concerne un procédé pour dériver des signaux lumineux à partirThe invention relates to a method for deriving light signals from
d'un champ évanescent entourant un guide d'onde optique qui est gainé d'une matière d'enrobage, à l'aide d'une sonde conductrice de la lumière qui comprend une fibre optique ayant une extrémité libre, la dérivation des signaux lumineux étant effectuée sans enlèvement de la matière d'enrobage ou sans rupture du guide d'onde, et la dérivation desdits signaux lumineux étant effectuée avec un affaiblissement par amortissement minimisé.10 Dans les domaines de transmission par fibre an evanescent field surrounding an optical waveguide which is sheathed with a coating material, using a light-conducting probe which comprises an optical fiber having a free end, the derivation of the light signals being carried out without removing the coating material or without breaking the waveguide, and the derivation of said light signals being effected with minimized damping attenuation. In the fiber transmission domains
optique et en particulier dans le domaine des télécommunica- particularly in the field of telecommunications.
tions actuels, il est souhaitable de pouvoir dériver des signaux lumineux afin de se rendre compte de l'état de trafic de la fibre optique Actuellement, les signaux lumineux sont pris sur la fibre à l'aide d'un dispositif de dérivation fixé à demeure La fibre est constituée d'un coeur conducteur de la lumière et d'une gaine Pour rendre le signal lumineux accessible au dispositif de dérivation, soit la gaine est enlevée au point de dérivation, soit la fibre est coudée Le dispositif de dérivation fonctionne de façon à prélever le signal lumineux du coeur par l'intermédiaire de son champ évanescent. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 982 123 décrit deux procédés de dérivation d'un signal lumineux depuis une fibre optique sans nécessiter la rupture de la fibre Le concept inventif de ce brevet est d'examiner la fibre afin de se rendre compte de son état de trafic, et une dérivation de signaux peut être effectuée en un point quelconque sans perturber le trafic A cet effet, on place le dispositif de dérivation qui, dans ce cas, est constitué d'une matière comprenant un photodétecteur, sur un coeur current, it is desirable to be able to derive light signals in order to be aware of the traffic state of the optical fiber. Currently, the light signals are taken from the fiber using a permanently attached bypass device. The fiber consists of a light conducting core and a sheath. To make the light signal accessible to the bypass device, either the sheath is removed at the branch point or the fiber is bent. to take the light signal from the heart through its evanescent field. U.S. Patent No. 3,982,123 discloses two methods of deriving a light signal from an optical fiber without requiring fiber breakage. The inventive concept of this patent is to examine the fiber in order to surrender account of its state of traffic, and a derivation of signals can be carried out at any point without disturbing the traffic. For this purpose, the bypass device is placed, which in this case consists of a material comprising a photodetector, on a heart
conducteur de la lumière ou sur la fibre afin que la dériva- tion de signaux lumineux puisse être effectuée La fibre optique est constituée d'un coeur présentant de faibles10 affaiblissements optiques et d'une gaine dont l'indice de réfraction est inférieur à celui du coeur. The optical fiber consists of a core with low optical losses and a cladding whose refractive index is smaller than that of the optical fiber. heart.
Un premier procédé décrit dans le brevet consiste à enlever la totalité ou pratiquement la totalité de la matière de gainage de la fibre Le détecteur est ensuite placé fixement sur le coeur conducteur de la lumière dont la zone dénudée doit être d'au moins trois fois la longueur A first method described in the patent consists in removing all or substantially all of the cladding material of the fiber. The detector is then fixedly placed on the conducting core of the light, the stripped zone of which must be at least three times the length
d'onde dans la fibre optique.wave in the optical fiber.
Un second procédé de dérivation de signaux lumineux consiste à couder la fibre optique sans enlever la matière de gainage Ceci permet aux signaux lumineux d'être A second method of derivation of light signals consists in bending the optical fiber without removing the cladding material. This allows the light signals to be
extraits à travers la gaine et captés par un photodétecteur. extracted through the sheath and captured by a photodetector.
La dérivation est effectuée de façon permanente dans les deux cas. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 784 452 décrit un procédé dans lequel une dérivation est effectuée à l'aide d'un dispositif de dérivation placé sur une fibre optique La fibre est constituée d'un coeur conducteur de la lumière et d'au moins une matière de gainage Le dispositif de dérivation, à savoir une sonde, est une fibre optique du The derivation is carried out permanently in both cases. U.S. Patent No. 4,784,452 discloses a method in which a bypass is effected by means of a bypass device placed on an optical fiber. The fiber consists of a light conducting core and at least one cladding material The shunt device, namely a probe, is an optical fiber of
même type que la fibre de laquelle les signaux sont dérivés. same type as the fiber from which the signals are derived.
Cette sonde présente une extrémité libre qui comprend un coeur conducteur de la lumière Pour dériver des signaux lumineux à partir de la fibre, il est nécessaire d'enlever la gaine afin de mettre le coeur à découvert La sonde est utilisée dans cette zone à découvert, l'extrémité de la sonde étant placée contre la partie dénudée de la fibre Pour obtenir le meilleur effet de dérivation possible, il est nécessaire d'adapter l'angle défini par l'axe de la sonde et l'axe de la fibre Un milieu de couplage connecte la zone de la sonde et de la partie dénudée de la fibre et conduit des signaux lumineux depuis la partie dénudée de la fibre vers la sonde Le milieu de couplage, qui est une matière solide et This probe has a free end which comprises a light-conducting core. To derive light signals from the fiber, it is necessary to remove the sheath in order to expose the core. The probe is used in this exposed area. the end of the probe being placed against the bare part of the fiber To obtain the best possible derivation effect, it is necessary to adapt the angle defined by the axis of the probe and the axis of the fiber. coupling connects the area of the probe and the stripped portion of the fiber and conducts light signals from the stripped portion of the fiber to the probe The coupling medium, which is a solid material and
dure, fixe la sonde par rapport à la fibre. hard, fixes the probe relative to the fiber.
Divers essais ont montré que le coeur conducteur de la lumière peut être constitué d'un polyimide Dans l'article "Dependence of Precursor Chemistry and Curing Conditions on Optical Loss Characteristics of Polyimide Wageguides" de C P Chien et K K Chakravorty à Boeing Aerospace and Electronics, Seattle, EUA, SPIE volume 1323, Optical Thin Films III, New developments ( 1990), il est décrit qu'un polyimide est une bonne matière pour le coeur d'une fibre optique Un polyimide possède une bonne stabilité Various tests have shown that the light-conducting core may consist of a polyimide In the article "Dependence of Precursor Chemistry and Curing Conditions on Optical Loss Characteristics of Polyimide Wageguides" from CP Chien and KK Chakravorty to Boeing Aerospace and Electronics, Seattle, USA, SPIE volume 1323, Optical Thin Films III, New developments (1990), it is described that a polyimide is a good material for the core of an optical fiber A polyimide has good stability
thermique et un indice diélectrique de 3,5, qui est compati- and a dielectric index of 3.5, which is compatible with
ble avec d'autres matières pour circuits intégrés La matière fonctionne bien en tant qu'émetteur de lumière, par exemple dans des circuits optoélectriques dans la bande de fréquence des GH L'avantage d'un polyimide est que, lors de la fabrication des coeurs, ces derniers peuvent être regroupés étroitement Une autre donnée concernant un polyimide est qu'il possède un indice de réfraction de 1,6 ( 1,58-1,62) et des affaiblissements optiques dans le coeur d'environ 1 d B/cm with other integrated circuit materials The material works well as a light emitter, for example in optoelectronic circuits in the GH frequency band. The advantage of a polyimide is that in the manufacture of cores These can be closely grouped. Another data concerning a polyimide is that it has a refractive index of 1.6 (1.58-1.62) and optical losses in the core of about 1 d B / cm.
lorsqu'il est exposé à une lumière ultraviolette. when exposed to ultraviolet light.
Des essais ont été effectués avec un élastomère siliconé en tant que milieu d'adaptation d'indice pour le coeur conducteur de la lumière L'article "Index Matching Elastomers for Fiber Optics" de Robert W Filas B H Johnson et C P Wong à AT&T Bell Laboratories, N J EUA dans le magazine IEEE, Proc Electron Compon Cont, 39th, 486-9, indique que des élastomères silicones sont de bonnes matières d'adaptation d'indice de coeur La réflexion du copolymèreen Assays were performed with a silicone elastomer as an index matching medium for the light-conducting core "Index Matching Elastomers for Fiber Optics" by Robert W Filas BH Johnson and CP Wong at AT & T Bell Laboratories , NJ EUA in IEEE magazine, Proc Electron Compon Cont, 39th, 486-9, indicates that silicone elastomers are good core index matching materials Copolymer reflection
fonction de la concentration de diphényle et de la tempéra- depending on the concentration of diphenyl and the temperature
ture est obtenue par mesure de la force de réflexion d'un guide d'onde monomode dont le coeur a été enrobé dans un élastomère Il est possible d'obtenir le même indice de réfraction que celui du coeur avec une matière du type caoutchouc siliconé Le caoutchouc siliconé peut être utilisé comme interface entre différents composants Un autre procédé consiste à utiliser le caoutchouc siliconé en tant que ture is obtained by measuring the reflection force of a monomode waveguide whose core has been embedded in an elastomer It is possible to obtain the same refractive index as that of the core with a material of the silicone rubber type. silicone rubber can be used as interface between different components Another method is to use silicone rubber as a
protection contre l'humidité et la poussière, par exemple. protection against moisture and dust, for example.
Actuellement, on utilise de l'air en tant que milieu de réfraction avec le coeur conducteur de la lumière du conducteur d'ondes lumineuses L'air possède un indice de réfraction très inférieur à celui d'un polyimide L'indice de réfraction de l'air est égal à 1 alors que l'indice de15 réfraction du polyimide est de 1,6 et que l'indice de Currently, air is used as the refractive medium with the light-conducting core of the lightwave conductor. The air has a refractive index much lower than that of a polyimide. The refractive index of the is equal to 1 while the refractive index of the polyimide is 1.6 and the index of
réfraction du caoutchouc siliconé est de 1,5. refraction of the silicone rubber is 1.5.
Un inconvénient des solutions connues précédemment est que les signaux lumineux sont dérivés des fibres optiques à l'aide de dispositifs fixés à demeure Ceci signifie que les signaux lumineux sont dérivés de la fibre en un point spécifique sur celle-ci, o la gaine a été enlevée Les solutions antérieures sont affectées d'un certain nombre d'autres inconvénients L'un de ces inconvénients est que les signaux lumineux ne peuvent être dérivés que sur des guides d'ondes à fibre et qu'il est nécessaire d'éliminer la gaine du point o la dérivation doit avoir lieu Le dispositif de dérivation doit être placé fermement sur la fibre optique en ce point o la gaine a été enlevée La dérivation dans des branchements permanents aboutit à des affaiblissements A disadvantage of previously known solutions is that the light signals are derived from the optical fibers by means of permanently fixed devices. This means that the light signals are derived from the fiber at a specific point on it, where the sheath has been The previous solutions are affected by a number of other disadvantages. One of these disadvantages is that the light signals can be derived only on fiber waveguides and that it is necessary to eliminate the sheath. from where the bypass must take place The bypass device must be placed firmly on the optical fiber at this point where the sheath has been removed. The bypass in permanent connections leads to losses.
excessivement élevés.excessively high.
L'objet de la présente invention est d'éliminer les inconvénients rencontrés avec les procédés connus précédemment pour dériver des signaux lumineux de fibres optiques. L'invention concerne un procédé de dérivation d'un signal lumineux à l'aide d'une sonde conductrice de la lumière directement sur un guide d'onde optique qui est enrobé dans une matière élastique Le procédé de dérivation d'un signal lumineux peut être mis en oeuvre sur deux types de guide d'onde Dans un cas, le procédé peut être appliqué à un guide d'onde lumineux qui s'étend sur un substrat, et dans l'autre cas à une fibre optique Le procédé est exécuté par insertion de la sonde jusqu'en contact direct avec le coeur conducteur de la lumière d'un guide d'onde, de manière à extraire des signaux lumineux à partir du champ évanescent du coeur sans qu'il soit nécessaire d'éliminer la matière d'enrobage ou de couder le guide d'onde pour dériver les signaux lumineux La sonde comprend une fibre optique qui est du même type que la fibre de laquelle les signaux lumineux sont dérivés La fibre de la sonde présente une extrémité libre. Le procédé est le suivant dans une première étape, l'extrémité de la fibre de la sonde conductrice de la lumière est abaissée sous pression vers le guide d'onde optique enrobé Dans une deuxième étape, l'extrémité de la fibre de la sonde est enfoncée sous pression dans la matière d'enrobage 32 tout en déformant élastiquement cette matière à un degré permis par les propriétés élastiques de la matière ou de manière que la déformation résiduelle, le fléchissement, ne devienne pas permanent Dans une dernière étape, l'extrémité de la fibre de la sonde est inclinée par rapport au guide d'onde optique 23 afin qu'une partie du signal lumineux soit captée par la sonde La sonde est inclinée de manière à dériver un signal lumineux donné Si l'angle est modifié, un autre signal The object of the present invention is to eliminate the disadvantages encountered with previously known methods for deriving light signals from optical fibers. The invention relates to a method of derivation of a light signal by means of a light-conducting probe directly on an optical waveguide which is embedded in an elastic material. The method of derivation of a light signal can be implemented on two types of waveguide In one case, the method can be applied to a light waveguide which extends on a substrate, and in the other case to an optical fiber The method is executed by inserting the probe into direct contact with the conducting core of the light of a waveguide, so as to extract light signals from the evanescent field of the core without it being necessary to eliminate the material embedding or bending the waveguide to derive the light signals The probe comprises an optical fiber which is of the same type as the fiber from which the light signals are derived. The fiber of the probe has a free end. The method is as follows in a first step, the end of the fiber of the light conductive probe is lowered under pressure to the coated optical waveguide. In a second step, the end of the fiber of the probe is pressed under pressure in the coating material 32 while elastically deforming this material to a degree permitted by the elastic properties of the material or so that the residual deformation, the deflection, does not become permanent In a final step, the end of the fiber of the probe is inclined with respect to the optical waveguide 23 so that part of the light signal is captured by the probe The probe is inclined so as to derive a given light signal If the angle is modified, a other signal
lumineux est obtenu dans la sonde.bright is obtained in the probe.
On doit noter que l'extrémité de la fibre de la sonde conductrice de la lumière est d'une largeur égale à celle du guide d'onde optique afin que l'on obtienne la meilleure dérivation possible En outre, la sonde est réalisée dans la même matière que celle du coeur conducteur de la lumière ou dans une matière ayant un indice de réfrac- tion aussi élevé ou plus élevé. Le procédé permet également à la sonde conductrice de la lumière d'être fixée à demeure sur le guide d'onde optique, si cela est souhaité Une fois que l'opération de It should be noted that the end of the fiber of the light-conducting probe is of a width equal to that of the optical waveguide so that the best possible derivation is obtained. same material as that of the light conducting core or in a material having such a high refractive index or higher. The method also allows the light-conducting probe to be permanently attached to the optical waveguide, if desired.
dérivation d'un signal lumineux est achevée, la sonde est retirée sans laisser de traces de sa présence précédente. Lors de la dérivation de signaux lumineux à partir de guides10 d'ondes lumineux, aucune autre mesure n'est nécessaire pour permettre à une dérivation d'avoir lieu. Deriving a light signal is completed, the probe is removed without leaving any traces of its previous presence. When deriving light signals from light waveguides, no further action is required to allow derivation to take place.
Avant d'exécuter la première étape du procédé sur la fibre optique, on doit placer la fibre sur une surface de Before performing the first step of the process on the optical fiber, the fiber must be placed on a surface of
support dure pour que la dérivation puisse avoir lieu. hard support for the derivation to take place.
Lorsque la fibre est trop flexible, il est impossible d'insérer une sonde dans la fibre sans placer d'abord la When the fiber is too flexible, it is impossible to insert a probe into the fiber without first placing the
fibre sur une surface dure de support. fiber on a hard surface of support.
L'invention a pour avantage de permettre la dérivation de signaux lumineux sans qu'il soit nécessaire de fixer le dispositif de dérivation à demeure en un point de dérivation donné sur le guide d'onde optique Un autre avantage est qu'il possible de dériver de la lumière à partir du guide d'onde lumineux lorsque le guide d'onde est appliqué fermement sur le substrat On ne dérivait pas jusqu'à présent des signaux lumineux à partir de guides d'ondes lumineuses montés sur un substrat On voit donc que des signaux lumineux The invention has the advantage of allowing the derivation of light signals without it being necessary to fix the permanent bypass device at a given point of derivation on the optical waveguide. Another advantage is that it is possible to derive light from the light waveguide when the waveguide is firmly applied to the substrate Until now light signals were not derived from light waveguides mounted on a substrate. light signals
peuvent être aisément dérivés à l'aide d'un tel système. can be easily derived using such a system.
D'autres avantages résident dans le fait qu'une dérivation peut être effectuée temporairement si cela est souhaité, et Other advantages lie in the fact that a bypass can be carried out temporarily if desired, and
que l'enrobage élastique protège des influences de l'environ- that the elastic coating protects from environmental influences.
nement extérieur, par exemple de la poussière, de l'air et de outside, for example dust, air and
l'humidité, durant un processus de dérivation de la lumière. moisture, during a process of derivation of light.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue de dessus d'un guide d'onde lumineuse monté sur un disque en silicium, selon une première forme de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe partielle à échelle agrandie du guide d'onde lumineuse monté sur le disque de silicium, suivant la ligne A-A de la figure 1, et montrant un procédé de dérivation de signaux lumineux à partir du guide d'onde lumineuse à l'aide d'une sonde conductrice de la lumière;10 la figure 3 est une vue en coupe partielle à échelle agrandie du guide d'onde lumineuse monté sur le disque de silicium, suivant la ligne B-B de la figure 1, montrant un procédé de dérivation de signaux lumineux à partir du guide d'onde lumineuse à l'aide d'une sonde conductrice de la lumière; et la figure 4 est une vue en coupe d'une fibre optique, illustrant un procédé de dérivation d'un signal lumineux à partir de la fibre optique à l'aide d'une sonde The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which: FIG. 1 is a view from above of a light waveguide mounted on a silicon disk, according to a first embodiment of the invention; FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of the light waveguide mounted on the silicon disk, along the line AA of FIG. 1, and showing a method of derivation of light signals from the waveguide FIG. 3 is an enlarged fragmentary sectional view of the light waveguide mounted on the silicon disk, along the line BB of FIG. 1, showing a light-emitting probe with a light-conducting probe; a method of deriving light signals from the light waveguide using a light-conducting probe; and FIG. 4 is a sectional view of an optical fiber, illustrating a method of deriving a light signal from the optical fiber using a probe
conductrice de la lumière selon une seconde forme de réalisa- conducting light according to a second embodiment
tion de l'invention.of the invention.
Les figures des dessins annexés ne sont pas à l'échelle et ne montrent que les pièces nécessaires à la The figures in the attached drawings are not to scale and show only the parts necessary for
compréhension du concept de l'invention. understanding of the concept of the invention.
Les figures 1 à 3 représentent une première forme Figures 1 to 3 represent a first form
de réalisation de l'invention.embodiment of the invention.
La figure 1 illustre un agencement 20 qui est constitué d'un substrat 21, d'un dispositif 25 de connexion, d'un guide d'onde lumineuse 23 et d'un composant optique 24 FIG. 1 illustrates an arrangement 20 which consists of a substrate 21, a connection device 25, a light waveguide 23 and an optical component 24
qui émet ou reçoit de la lumière. that emits or receives light.
La figure 2 est une vue en coupe du dispositif 20 illustré sur la figure 1, suivant la ligne A-A de la figure 1 passant par le composant optique 24 Une très mince couche , appliquée sur le substrat 21, est destinée à fonctionner en tant que milieu de réfraction pour un coeur 30 conducteur de la lumière Un intervalle très étroit 31 apparaît entre une extrémité du coeur 30 et le composant 24 Le dispositif de connexion est connecté directement à l'autre extrémité du coeur 30 Le composant 24 et le coeur 30 sont recouverts d'une matière élastique 32 d'enrobage Le cercle 34 en trait5 discontinu illustre une sonde 35 conductrice de la lumière qui est appliquée sous pression contre la matière d'enrobage 32 et qui dérive un signal lumineux 33 du coeur 30 La sonde capte un champ évanescent qui transmet par couplage le signal lumineux 33 à partir du coeur 30 Le signal lumineux 33 prélevé du coeur 30 par la sonde 35 forme un signal lumineux 36 qui correspond au signal lumineux 33, mais dont FIG. 2 is a sectional view of the device 20 illustrated in FIG. 1, along the line AA of FIG. 1 passing through the optical component 24. A very thin layer, applied to the substrate 21, is intended to function as a medium A very narrow gap 31 appears between one end of the core 30 and the component 24 The connecting device is connected directly to the other end of the core 30 The component 24 and the core 30 are covered The discontinuous line 34 illustrates a light-conducting probe 35 which is applied under pressure against the coating material 32 and which derives a light signal 33 from the core 30. The probe captures a field The light signal 33 taken from the core 30 by the probe 35 forms a light signal 36 which corresponds to the light signal. ineux 33 but whose
l'énergie est beaucoup plus faible. the energy is much lower.
La figure 3 est une vue en coupe à échelle agrandie du guide d'onde lumineuse 23 suivant la ligne B-B de la figure 1 La figure 3 illustre le guide d'onde lumineuse 23 qui est constitué du coeur 30 conducteur de la lumière, de la mince couche 40 sur le substrat 21 et de la matière FIG. 3 is a sectional view on an enlarged scale of the light waveguide 23 along the line BB of FIG. 1. FIG. 3 illustrates the light waveguide 23 which consists of the light-conducting core 30 of the light waveguide 23. thin layer 40 on the substrate 21 and the material
d'enrobage 32 L'indice de réfraction de la matière d'enro- The refractive index of the enamel material
bage est inférieur à celui du coeur 30 La couche 40 s'étend sur le substrat 21 et le coeur 30 s'étend sur le dessus de la couche 40 La matière d'enrobage 32 recouvre tout ce qui se trouve sur le substrat 21 Lorsque la sonde 35 conductrice de la lumière est abaissée sous pression vers le coeur 30, une déformation temporaire 41 apparaît dans la matière d'enrobage 32 Lorsque la sonde 35 est descendue sous pression jusqu'à sa position maximale pour réaliser une dérivation optimale, un intervalle très étroit 42 se forme entre la sonde 35 et le The layer 40 extends over the substrate 21 and the core 30 extends over the top of the layer 40. The encapsulating material 32 covers everything on the substrate 21. The light-conducting probe 35 is lowered under pressure towards the core 30, a temporary deformation 41 appears in the coating material 32 When the probe 35 is lowered under pressure to its maximum position to achieve an optimal derivation, a very short interval narrow 42 is formed between the probe 35 and the
coeur 30.heart 30.
Le substrat 21 illustré sur la figure 1 est un disque de silicium du type dont des semiconducteurs sont normalement constitués Le substrat 21 peut comporter plusieurs guides d'ondes lumineuses 23, composants 24 et dispositifs 25 de connexion montés sur ce substrat Le substrat 21 peut également être constitué d'une matière pour plaquette à -circuit, d'une matière vitreuse ou d'un type quelconque de matière pourvu que le substrat 21 possède un indice de réfraction inférieur à celui du coeur 30 Il est important que l'amortissement dans le coeur 30 soit aussi The substrate 21 illustrated in FIG. 1 is a silicon disk of the type of which semiconductors normally consist. The substrate 21 may comprise several light waveguides 23, components 24 and connection devices 25 mounted on this substrate. consist of a circuit board material, a glass material or any type of material provided that the substrate 21 has a refractive index lower than that of the core 30 It is important that the damping in the heart 30 also be
faible que possible.as low as possible.
Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 2 et 3, le guide d'onde lumineuse 23 est constitué de trois parties Ces parties sont la couche mince 40 appliquée In the embodiment illustrated in FIGS. 2 and 3, the light waveguide 23 consists of three parts. These parts are the thin layer 40 applied.
sur le substrat 21, le coeur 30 et la matière d'enrobage 32. on the substrate 21, the core 30 and the coating material 32.
Lorsque le substrat 21 est formé de silicium, la couche 40 est constituée de dioxyde de silicium Il est nécessaire que l'indice de réfraction de la couche 40 soit inférieur à celui du coeur 30 afin que la couche 40 ne conduise pas la lumière provenant du coeur Dans le cas des illustrations des figures 2 et 3, le coeur 30 conducteur de la lumière est un coeur multimode, bien qu'il puisse également être produit sous la When the substrate 21 is made of silicon, the layer 40 is made of silicon dioxide It is necessary that the refractive index of the layer 40 is lower than that of the core 30 so that the layer 40 does not conduct the light coming from the In the case of the illustrations of FIGS. 2 and 3, the light-conducting core 30 is a multimode core, although it can also be produced under the
forme d'un coeur monomode.shape of a monomode heart.
La matière d'enrobage 32 est un élastomère siliconé, par exemple du caoutchouc siliconé La matière d'enrobage est conçue pour permettre à des signaux lumineux d'être dérivés du coeur 30 Etant donné que la matière d'enrobage est élastique, la sonde 35 peut être descendue sous pression vers le coeur 30 Le caoutchouc siliconé est optiquement conducteur La matière d'enrobage 32 peut être appliquée au substrat 21 et aux composants 24 et 25 montés sur ce substrat tandis que cette matière peut encore être moulée, après quoi on permet à la matière de durcir et en même temps de devenir élastique. Le montage 20 décrit ci-dessus est utilisé pour dériver des signaux lumineux 33 avec la sonde 35 conductrice de la lumière insérée directement sur le guide d'onde optique En insérant la sonde 35 à travers la matière d'enrobage élastique, il est possible de la rapprocher suffisamment du coeur 30 pour permettre de capter le champ The coating material 32 is a silicone elastomer, for example silicone rubber. The coating material is designed to allow light signals to be derived from the core. Since the coating material is elastic, the sensor 35 The silicone rubber is optically conductive The coating material 32 may be applied to the substrate 21 and to the components 24 and 25 mounted on this substrate while this material may be further molded, after which it is possible to to the material to harden and at the same time to become elastic. The assembly 20 described above is used to derive light signals 33 with the light-conducting probe 35 inserted directly on the optical waveguide. By inserting the probe 35 through the elastic coating material, it is possible to bring it close enough to the heart 30 to capture the field
évanescent entourant le coeur 30 Il n'en résulte pratique- evanescent surrounding the heart 30
ment aucun affaiblissement dans le coeur 30 Il est important que la sonde 35 ne soit pas insérée trop loin dans la matière d'enrobage, car la déformation 41 de celle-ci peut alors devenir permanente Par ailleurs, si la sonde 35 n'est pas enfoncée suffisamment dans la matière d'enrobage 32, elle est incapable de capter le champ évanescent La distance entre la sonde 35 et le coeur 30 doit être d'un ordre de grandeur correct, inférieur à 6 gm Pour obtenir la même distance à It is important that the probe 35 is not inserted too far into the coating material, since the deformation 41 thereof can then become permanent. Moreover, if the probe 35 is not pressed sufficiently into the coating material 32, it is unable to capture the evanescent field The distance between the probe 35 and the core 30 must be of a correct order of magnitude, less than 6 gm To obtain the same distance to
chaque opération de dérivation, on peut utiliser un instru- each derivation operation, an instrument can be used
ment de mesure de distance afin d'obtenir la distance distance measurement in order to obtain the distance
correcte.correct.
Le procédé comprend les étapes qui consistent à faire descendre sous pression l'extrémité de la sonde conductrice de la lumière vers le guide d'onde optique enrobé; à enfoncer l'extrémité de la fibre de la sonde 35 dans la matière d'enrobage 32 tout en déformant élastiquement en 41 ladite matière à un degré permis par les propriétés élastiques de la matière; et à incliner l'extrémité de la fibre de la sonde 35 par rapport au guide d'onde optique afin qu'une partie du signal lumineux soit captée par la sonde La sonde 35 est inclinée de façon à dériver un signal lumineux donné Si l'on modifie l'angle, on obtient un autre signal The method comprises the steps of: lowering the end of the conductive probe of light toward the coated optical waveguide; pressing the end of the fiber of the probe 35 into the coating material 32 while elastically deforming said material to a degree permitted by the elastic properties of the material; and tilting the end of the fiber of the probe 35 relative to the optical waveguide so that part of the light signal is picked up by the probe. The probe 35 is inclined to derive a given light signal. we change the angle, we get another signal
lumineux dans la sonde.bright in the probe.
Il convient de noter que l'extrémité de la fibre de la sonde 35 conductrice de la lumière est aussi large que le guide d'onde optique afin que l'on obtienne le signal lumineux 33 le plus fort possible En outre, la sonde 35 est fabriquée dans la même matière que celle du coeur 30 ou dans une matière ayant un indice de réfraction aussi élevé ou plus élevé La sonde 35 peut également être fabriquée à partir It should be noted that the end of the fiber of the light conductive probe 35 is as wide as the optical waveguide so that the light signal 33 is obtained as strong as possible. In addition, the probe 35 is made of the same material as that of the core 30 or in a material having such a high refractive index or higher. The probe 35 can also be made from
d'une fibre de matière plastique.of a plastic fiber.
Le procédé permet aussi à la sonde 35 conductrice de la lumière d'être fixée à demeure sur le guide d'onde optique si cela est souhaité La sonde 35 est enlevée à la fin de l'opération de dérivation d'un signal lumineux, sans déformation résiduelle de la matière à l'emplacement o la il sonde a été insérée Lors de la dérivation de signaux lumineux sur le guide d'onde lumineuse 23, il n'est pas nécessaire de prendre d'autres mesures pour permettre à la The method also allows the light conductive probe to be permanently attached to the optical waveguide if desired. The probe 35 is removed at the end of the light signal bypass operation without Residual deformation of the material at the location where the probe was inserted When shifting light signals onto the light waveguide 23, it is not necessary to take other measures to enable the
dérivation d'avoir lieu.derivation to take place.
La figure 4 illustre une autre forme de réalisa- tion du montage La figure 4 montre une fibre optique 1 qui est constituée d'un coeur 2 conducteur de la lumière et d'une matière élastique 3 d'enrobage L'indice de réfraction du coeur 2 est plus élevé que celui de la matière 3 d'enrobage.10 Une sonde 35 est enfoncée dans la matière d'enrobage 3 vers le coeur 2, faisant apparaître une déformation 41 de la matière d'enrobage 3 Lorsque la sonde 35 est enfoncée jusqurà sa position maximale dans laquelle on obtient sa meilleure aptitude à la dérivation, un intervalle très étroit 42 est formé entre la sonde 35 et le coeur 30 conducteur de la lumière Le coeur 2 peut être constitué, par exemple, d'un polyimide et il est enrobé par la matière élastique, qui est avantageusement un caoutchouc siliconé Etant donné que la matière est élastique, la sonde 35 peut être insérée dans la matière d'enrobage 3 et une dérivation peut commencer lorsque la sonde 35 atteint le champ évanescent Le dispositif de dérivation peut être enlevé, si cela est souhaité Des fibres optiques s'étendent entre différents postes téléphoniques, ou, par exemple, entre différents calculateurs Les distances concernées peuvent être importantes et il est parfois nécessaire d'accéder aux fibres et de se rendre compte de leur état de trafic Dans la forme de réalisation illustrée, le guide d'onde optique n'est pas fixé à un substrat, mais FIG. 4 illustrates another embodiment of the assembly. FIG. 4 shows an optical fiber 1 which consists of a light conducting core 2 and an elastic coating material 3. The refractive index of the core 2 is higher than that of the coating material 3. A probe 35 is pressed into the coating material 3 towards the core 2, revealing a deformation 41 of the coating material 3 When the probe 35 is depressed up to its maximum position in which its best derivability is obtained, a very narrow gap 42 is formed between the probe 35 and the light-conducting core. The core 2 may consist of, for example, a polyimide and is coated with the elastic material, which is advantageously a silicone rubber Since the material is elastic, the probe 35 can be inserted into the coating material 3 and a bypass can begin when the probe 35 reaches the evanescent field The bypass device can be removed, if desired. Optical fibers extend between different telephone sets, or, for example, between different computers. The distances involved can be significant and it is sometimes necessary to access the fibers and In the illustrated embodiment, the optical waveguide is not attached to a substrate, but
est une fibre optique 1 s'étendant librement. is an optical fiber 1 extending freely.
Le procédé appliqué pour dériver des signaux lumineux à partir des guides d'ondes lumineuses 23 peut également être utilisé pour dériver un signal lumineux à partir de fibres optiques Lorsque des signaux sont dérivés de fibres optiques, les fibres doivent être placées sur une surface dure de support avant la première étape du procédé pour qu'une dérivation puisse avoir lieu Lorsque la fibre optique est trop flexible, il n'est pas possible d'insérer une sonde dans la fibre, à moins que la fibre ne repose sur une surface dure de support.5 Un autre avantage offert par l'utilisation d'une matière élastique d'enrobage est qu'une sonde peut être enfoncée dans la matière et que des signaux lumineux peuvent être dérivés Un autre avantage est que des guides d'onde optique selon la forme de réalisation décrite précédemment peuvent être fabriqués à bon marché et de façon simple Le procédé permet de dériver des signaux lumineux à partir de guides d'onde optique lors d'occasions temporaires. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté sans The method applied for deriving light signals from light waveguides 23 may also be used to derive a light signal from optical fibers. When signals are derived from optical fibers, the fibers must be placed on a hard surface of the fiber. support before the first step of the process so that a derivation can take place When the optical fiber is too flexible, it is not possible to insert a probe in the fiber, unless the fiber rests on a hard surface of Another advantage of using an elastic coating material is that a probe can be embedded in the material and that light signals can be derived. Another advantage is that optical waveguides according to The embodiment described above can be manufactured cheaply and simply. The method makes it possible to derive light signals from optical waveguides. tick on temporary occasions. It goes without saying that many modifications can be made to the process described and shown without
sortir du cadre de l'invention.depart from the scope of the invention.
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