FR2780167A1 - Dispositif pour produire des faisceaux de rayons paralleles collimates a partir de diodes laser a couplage de fibres et procede de fabrication de ce dispositif - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour produire des faisceaux de rayons collimatés parallèles à partir de diodes laser à couplage de fibres, qui conviennent à l'éclairage défini d'objets dans des appareils Doppler à laser par superposition dans un volume de mesure, au moyen d'une optique d'émission. Un dispositif de fixation de fibres (4) est constitué d'une plaque (42) à faces planes et parallèles, qui présente au moins deux évidements (43), symétriques deux à deux par rapport à l'axe optique donné par l'optique d'émission (71), pour recevoir les fibres d'émission (31) fixées perpendiculairement dans la plaque (42), les fibres d'émission (31) coïncidant avec leurs surfaces terminales exactement avec le plan de liaison (45), plan auquel se rattache un ensemble de lentilles (5) couplées de façon rigide. L'ensemble de lentilles (5) est constitué d'une plaque support (52) à faces planes et parallèles, avec des lentilles de collimation (51) fixées par masticage. L'invention trouve une utilisation dans des appareils Doppler à laser, en particulier des anémomètres Doppler à laser.

Description

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DISPOSITIF POUR PRODUIRE DES FAISCEAUX

DE RAYONS PARALLELES COLLIMATES A PARTIR

DE DIODES LASER A COUPLAGE DE FIBRES ET

PROCEDE DE FABRICATION DE CE DISPOSITIF

L'invention concerne un dispositif destiné à produire des faisceaux de rayons

laser parallèles collimatés, qui sont fournis par des diodes laser à couplage de fibres.

Ces faisceaux de rayons laser parallèles collimatés, ajustés de manière précise, sont utilisés de préférence dans des appareils Doppler à laser en tant que rayons d'émission pour l'éclairage de particules de dispersion en mouvement. La qualité de la collimation

est une condition préalable à une grande précision de mesure.

Depuis l'introduction du laser, on a développé de manière ciblée des appareils de mesure Doppler à laser, tels que des anémomètres Doppler à laser (LDA), des vélocimètres Doppler à laser (LDV), des vibromètres et des interféromètres Doppler à laser, en tant que procédés de mesure de vitesse et de longueur. Des objets de mesure en mouvement sont éclairés dans ce cas par un rayon laser et le décalage de la fréquence de la lumière dispersée, obtenu par l'effet Doppler, est évalué. En particulier, le principe dit des rayons croisés s'est imposé en tant que construction de mesure Doppler à laser

en raison de sa relative insensibilité à l'égard des erreurs d'ajustement.

La précision de mesure de ces dispositifs dépend toutefois, outre de la constance de la longueur d'onde, également essentiellement de la courbure des fronts d'onde des deux rayons d'émission dans le volume de mesure. C'est ce que décrivent F.DURST et al. dans Appl. Opt. 18 (1979) 4, pages 516 à 524, "Influence of Gaussian beam properties on laser Doppler signais ". En raison de la planéité des fronts d'onde dans la taille laser, une reproduction précise des tailles laser des rayons d'émission focalisés dans le volume de mesure est donc idéale. Si l'on utilise un laser à gaz comme source lumineuse, on peut exploiter sa légère divergence naturelle pour superposer dans le volume de mesure les deux rayons d'émission, produits par un diviseur de rayon avec

une lentille convergente (lentille d'émission).

Avec le développement des diodes laser et du fait de leurs durée de vie et puissance sans cesse croissantes, celles-ci sont de plus en plus fréquemment utilisées

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dans les appareils Doppler à laser. La grande asymétrie du rayonnement des diodes laser et le grand angle d'ouverture (ouverture numérique) conduisent toutefois à de grandes difficultés dans la production d'un rayon de Gauss. Cette transformation de rayon n'est normalement possible qu'avec des systèmes complexes à plusieurs lentilles. C'est la raison pour laquelle on tend de plus en plus à transmettre deux rayons d'émission avec des fibres monomodes polarisées d'autant que l'on dispose de diodes laser à couplage de fibres, qui transforment les rayons d'émission en un rayon de Gauss. Cette conduite des rayons permet en même temps une disposition compacte et une séparation

galvanique de l'électronique et de la sonde optique.

Dans son article "Anwendungen von Halbleiterbauelementen in der Laser-

Doppler-Anemometrie, Teil II " (Laser Magazine 6/91, pages 8 à 15) C. TROPEA indique un dispositif optique dans lequel la lentille de réception présente des trous à travers lesquels le rayon d'émission est guidé librement. Ainsi, les diamètres plus grands qui peuvent être utilisés pour la lentille de réception améliorent le signal de lumière diffusée. Chaque fibre d'émission est ici mastiquée dans une ferrule, ce dispositif à fibres et ferrules devant être pourvu d'un biseau pour supprimer une rétroréflexion dans les fibres. Du seul fait de la sortie oblique de la lumière, un tel dispositif exige un ajustement complexe de l'optique de collimation par rapport aux sorties des fibres afin de collimater les deux rayons d'émission, de les reproduire exactement dans le volume de mesure et de fixer cet état. L'utilisation retenue de deux lentilles de collimation séparées ne peut non plus apporter une stabilité et une reproductibilité suffisantes de l'état ajusté, en raison des grandes exigences d'ajustement (dans deux fois trois degrés de liberté de translation et trois degrés de liberté de rotation), de sorte que l'on doit s'attendre en partie à des restrictions

considérables de la précision de mesure.

L'invention a pour but de trouver une possibilité d'un type nouveau pour produire des faisceaux de rayons collimatés parallèles à partir de diodes laser à couplage de fibres, qui satisfasse aux grandes exigences concernant l'état de collimation de rayons d'émission dans des dispositifs Doppler à laser et qui puisse être ajustée simplement. L'invention a encore pour but de proposer des procédés pour une fabrication reproductible d'un tel dispositif destiné à produire des faisceaux de rayons

laser collimatés.

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Suivant l'invention ce but est atteint avec un dispositif pour produire des faisceaux de rayons parallèles collimatés à partir d'une diode laser à couplage de fibres qui en cas de superposition dans un volume de mesure au moyen d'une optique d'émission conviennent à l'éclairage d'objets dans des appareils Doppler à laser, en ce qu'un dispositif de fixation de fibres et un ensemble de lentilles sont en contact entre eux à plat dans un plan de liaison, en ce que le dispositif de fixation de fibres est une plaque à faces planes et parallèles et comporte au moins deux évidements qui sont disposés deux par deux symétriquement par rapport à un axe optique donné par l'optique d'émission, pour recevoir les fibres d'émission mises à disposition par la diode laser, par ramification, les fibres d'émission étant ainsi fixées rigidement dans la plaque, de manière que les faces terminales des fibres coïncident précisément avec le plan de liaison et en ce que l'ensemble de lentilles est constitué d'une plaque de support à faces planes et parallèles avec des lentilles de collimation montées rigidement, le nombre de lentilles de collimation ainsi que leur position coïncidant avec le nombre et la position des fibres d'émission amenées dans le dispositif de fixation de fibres ainsi qu'avec les paramètres de l'optique d'émission suivante, et la longueur du trajet optique à travers la plaque de support jusqu'à la lentille de collimation étant adaptée à l'ouverture des fibres d'émission et la distance focale de l'optique d'émission, par réglage de l'épaisseur de la plaque de support, de manière que les tailles laser des faisceaux de rayons focalisés par l'optique d'émission coïncident en cas de

superposition dans le volume de mesure.

Dans le dispositif de fixation de fibres il est avantageusement prévu au milieu entre les fibres d'émission et le long de l'axe optique donné par l'optique d'émission, une fibre optique complémentaire, servant de fibre de réception, pour la transmission de la lumière à un récepteur, dans lequel, sur les objets de mesure dans le volume de mesure est reproduite de la lumière dispersée par l'optique d'émission et une optique de réception équivalente sur l'extrémité de la fibre de réception. Dans ce cas l'optique de réception présente de manière appropriée des ajours pour le passage des faisceaux des

rayons d'émission.

Dans une réalisation avantageuse le dispositif de fixation de fibres et l'ensemble de lentilles sont fabriqués à partir d'une plaque homogène à faces planes et parallèles, le plan de liaison étant défini par des évidements extrêmement précis d'une part de la face avant de la plaque pour la fixation des fibres et d'autre part, de la face arrière de la

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plaque pour la monture des lentilles. Dans ce cas les évidements pour la monture des lentilles à diamètre réduit s'étendent jusqu'au plan de liaison, les faisceaux de rayons laser sortant des fibres d'émission jusqu'à l'espace de l'évidement correspondant et étant collimatés par la lentille de collimation. Pour éviter un ajustage compliqué des lentilles de collimation, on utilise de préférence des lentilles sphériques. Dans une autre variante avantageuse, le dispositif de fixation des fibres et l'ensemble de lentilles sont assemblés rigidement entre eux au moyen d'une couche de mastic à indice de réfraction adapté. Dans cette réalisation, les lentilles de collimation de l'ensemble de lentilles sont de préférence collées sous la forme de lentilles convexes planes, par leur face plane sur la surface arrière de la plaque de support, dans le trajet de la lumière. A cet effet le dispositif de fixation de fibres ainsi que l'ensemble de lentilles sont meulés et polis pour leur masticage dans le plan de liaison, toutes les extrémités des fibres étant ainsi disposées exactement dans un plan dans le dispositif de fixation de fibres, et dans l'ensemble de lentilles la longueur du trajet optique de l'assemblage constitué de la couche de mastic, de la plaque de support et de la couche de mastic des

lentilles étant réglable jusqu'à la lentille de collimation.

Il s'avère en outre avantageux que le dispositif de fixation de fibres soit une plaque à faces planes et parallèles, qui est partagée sensiblement en deux moitiés le long d'une droite et qu'au moins l'une des plaques partielles présente dans la surface de séparation des rainures qui sont disposées perpendiculairement aux surfaces des plaques et qui ont des dimensions telles que les fibres sont bloquées sans jeu par les plaques partielles, lors de l'assemblage et du collage subséquents des plaques partielles. Des formes avantageuses des rainures sont des rainures rectangulaires, coniques ou trapézoïdales. Lors de l'utilisation du dispositif de collimation suivant l'invention dans un appareil Doppler à laser (par exemple un anémomètre), les fibres d'émission sont de préférence désaccouplées d'une microplaquette optique intégrée dont l'entrée est alimentée par la diode laser à couplage de fibres et sur laquelle se trouvent un dérivateur ainsi qu'un modulateur de phase pour le décalage de fréquence entre les deux ondes de

lumière des fibres d'émission.

Le but de l'invention est atteint avec un procédé de fabrication d'un dispositif pour produire des faisceaux de rayons parallèles collimatés à partir d'une diode laser à

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couplage de fibres qui, en cas de superposition dans un volume de mesure au moyen d'une optique d'émission, convienne à l'éclairage d'objets dans des appareils Doppler à laser, en ce que le dispositif de collimation est fabriqué en deux processus partiels essentiels, la fabrication d'un dispositif de fixation de fibres et la fabrication d'un ensemble de lentilles, en ce que pour la fabrication de l'ensemble de lentilles, on pratique dans une plaque à faces parallèles et planes des évidements en forme de tube pour la monture des lentilles de collimation, les positions et la profondeur des évidements étant adaptées aux paramètres des fibres d'émission et de l'optique d'émission utilisées, de manière que les faisceaux de rayons laser entrant dans les l0 évidements parallèles en forme de tubes soient amenés à se superposer, par l'optique d'émission, exactement avec leurs tailles laser dans le volume de mesure, et de manière que par la profondeur uniforme des évidements en forme de tube il soit produit un plan de liaison parallèle à la surface de la plaque de support à faces planes et parallèles, lequel plan constitue la surface de contact avec le dispositif de fixation de fibres, en ce 1 s que pour la fabrication du dispositif de fixation de fibres dans une plaque à faces planes et parallèles, on pratique des évidements pour la fixation précise des fibres d'émission couplées avec la diode laser, qui garantissent un blocage reproductible des faces terminales des fibres dans le plan de liaison, les positions des évidements par rapport aux axes des évidements en forme de tubes étant orientées de manière que les axes des fibres d'émission coïncident avec les axes des évidements en forme de tube et de manière que les fibres d'émission débouchent chacune dans le plan de liaison, dans les

évidements en forme de tube.

Dans une première réalisation avantageuse du procédé, le dispositif de fixation de fibres et l'ensemble de lentilles sont fabriqués sous la forme d'une plaque homogène 2 5 à faces planes et parallèles, les évidements des deux composants étant pratiqués à partir de faces différentes de la plaque à faces planes et parallèles et se touchant dans un plan de liaison virtuel. Les évidements destinés à recevoir les fibres sont réalisés chacun de préférence en tant que cylindres doubles, un plus petit diamètre de cylindre, qui est en contact avec le plan de liaison, ne recevant que le coeur des fibres et servant de guide, 3 0 par rapport au plus grand diamètre de cylindre, lors de la mise en place des fibres. Pour la réalisation des évidements on a avantageusement recours à un procédé dit LIGA, dans lequel des microstructures tridimensionnelles sont réalisées par la succession d'une

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lithographie avec rayonnement synchrotron (radiolithographie en profondeur), d'un

électroformage et d'une technique de moulage avec des matières plastiques.

Dans une deuxième variante avantageuse du procédé le dispositif de fixation de fibres et l'ensemble de lentilles sont fabriqués à partir de deux plaques différentes, à faces planes et parallèles, les deux plaques différentes, en ce qui concerne les axes des fibres et les axes des évidements en forme de tubes, étant ajustées l'une sur l'autre,

orientées l'une vers l'autre et collées entre elles dans le plan de liaison.

Suivant l'invention le but est encore atteint avec un procédé de fabrication d'un dispositif pour produire des faisceaux de rayons parallèles collimatés à partir d'une 0 diode laser à couplage de fibres qui, en cas de superposition dans un volume de mesure au moyen d'une optique d'émission, convienne à l'éclairage d'objets dans des appareils Doppler à laser, en ce que le dispositif de collimation soit fabriqué en deux processus partiels essentiels, la fabrication d'un dispositif de fixation de fibres et la fabrication d'un ensemble de lentilles, en ce que pour la fabrication de l'ensemble de lentilles on colle des lentilles de collimation planes-convexes sur une plaque de support à faces planes et parallèles, leur position et leur distance focale étant adaptées aux paramètres du faisceau de rayons incidents et de l'optique d'émission subséquente, de manière que les faisceaux de rayons laser collimatés par les lentilles de collimation soient amenés à se superposer avec leurs tailles laser, dans le volume de mesure par l'optique d'émission, et la surface, opposée aux lentilles de collimation collées, de la plaque de support est utilisée comme plan de liaison pour la liaison de l'ensemble de lentilles avec le dispositif de fixation de fibres, pour le réglage de l'épaisseur optique de la plaque de support, de la lentille de collimation et de la couche de mastic intercalée, convenant à la superposition définie des faisceaux de rayons laser dans le volume de mesure, ladite surface de la plaque support étant meulée à plat jusqu'à l'obtention de l'épaisseur nécessaire, en ce que pour la fabrication du dispositif de fixation de fibres dans une plaque complémentaire à faces planes et parallèles, on pratique des évidements traversants, pour la fixation précise des fibres d'émission couplées avec la diode laser, lesquelles fibres garantissent un blocage perpendiculaire des fibres d'émission par rapport à la surface de la plaque dans les évidements, les positions des évidements par rapport aux axes des lentilles de collimation étant orientées de manière que les axes des fibres d'émission coïncident avec ceux des lentilles de collimation, et les fibres d'émission sont introduites chacune dans les évidements, puis collées le plan de liaison

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prédéfini par la surface arrière de la plaque étant traversé par les fibres d'émission et les extrémités débordantes des fibres d'émission sont meulées jusqu'au niveau de la surface de la plaque servant de plan de liaison, en ce que le dispositif de fixation de fibres et l'ensemble de lentilles est amené en contact et collé avec les surfaces de la plaque définies pour servir de plan de liaison, les axes des fibres étant amenés en coïncidence

avec ceux des lentilles de collimation.

Il s'avère avantageux dans l'utilisation d'une lumière rétrodiffusée sur des objets, de pratiquer, au milieu entre les évidements pour les fibres d'émission, un

évidement complémentaire destiné à recevoir une fibre d'émission.

Pour tous les évidements dans le dispositif de fixation de fibres, sont à disposition diverses possibilités pour les pratiquer dans la plaque à faces planes et parallèles. D'une part les évidements peuvent être effectués par perçage au laser, ceux-ci étant réalisés de manière appropriée cylindriques ou coniques. Par un choix correct du diamètre des cylindres (en tant que compromis entre un guidage ajusté précis de la fibre et une mise en place fiable de la fibre avec de la colle), on obtient avec le collage de l'enveloppe de la fibre en même temps un soulagement de la traction. Pour des conditions déterminées des contraintes subies par les fibres, il est avantageux de coller le coeur de la fibre séparément dans la plaque à faces planes et parallèles, par le fait que l'évidement est réalisé en tant que double cylindre qui est adapté d'une part au diamètre du coeur et d'autre part, au diamètre de l'enveloppe de la fibre. Pour le collage, le coeur

est dénudé à l'extrémité de la fibre.

Dans le cas d'évidements coniques, ceux-ci sont réalisés de préférence avec leur grand diamètre supérieure au diamètre extérieur des fibres d'émission et avec leur petit diamètre adapté, dans le plan de liaison, au diamètre extérieur des fibres d'émission, de sorte que comme dans le cas d'un évidement cylindrique on obtient un soulagement de la traction et un montage simplifié. Si le coeur de la fibre doit être bloqué ici séparément, le petit diamètre du cône doit être adapté au diamètre du coeur et l'extrémité de la fibre doit être dénudée en conséquence. En outre avec ce moyen on

obtient un centrage automatique des fibres.

Un ajustement particulièrement fiable et précis des fibres d'émission dans le dispositif de fixation des fibres s'effectue par division de la plaque utilisée à faces

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planes et parallèles perpendiculairement aux surfaces de la plaque, par réalisation de rainures destinées à recevoir les fibres dans au moins l'une des surfaces de séparation et par assemblage des surfaces de séparation après mise en place des fibres dans les rainures. Dans ce cas les rainures sont avantageusement coniques ou trapézoïdales et ont des dimensions telles que lors de l'assemblage des plaques partielles, les fibres mises en

place sont incluses essentiellement sans jeu et sont collées en supplément.

L'invention repose sur la considération selon laquelle l'ajustement et la fixation de fibres de diodes laser à couplage de fibres, concernant les lentilles de collimation nécessaires ainsi qu'une optique de focalisation subséquente, ne peuvent être réalisés de façon simplifiée et reproductible que si le nombre de degrés de liberté d'ajustement nécessaires (pour deux fibres d'émission: deux fois trois degrés de liberté de translation et trois degrés de liberté de rotation) est nettement réduit. A cet effet, selon l'invention, il est proposé - de manière adaptée au système optique de focalisation (optique d'émission) et aux paramètres des fibres utilisées - un système composite constitué d'un dispositif de fixation de fibres et d'un ensemble de lentilles à l'intérieur d'étroites tolérances de fabrication, au moyen duquel des degrés de liberté de translation et de rotation des fibres et des lentilles de collimation entre elles, ainsi que des extrémités des fibres et des lentilles de collimation les unes par rapport aux autres, sont supprimés, de sorte qu'il suffit uniquement d'ajuster opto-mécaniquement un degré de liberté de 2o rotation et deux degrés de liberté de translation pour l'application concrète (par exemple dans un anémomètre Doppler à laser). Par de simples étapes de fabrication, au cours desquelles des tolérances de fabrication peuvent être maintenues faibles ou corrigées ultérieurement (par exemple par rectification plane), on obtient une très grande reproductibilité dans la fabrication et l'ajustement du dispositif de collimation suivant

2 5 l'invention.

Le dispositif suivant l'invention permet de produire des faisceaux de rayons collimatés parallèles à partir de diodes laser à couplage de fibres, qui satisfont aux grandes exigences concernant l'état de collimation de rayons d'émission dans des dispositifs Doppler à laser, et ce dispositif peut être ajusté simplement. L'invention garantit en outre un ajustement reproductible lors de la fabrication de composants d'assemblage simples pour l'accouplement de fibres optiques et de lentilles de collimation.

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L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation.

Les dessins montrent: Fig. 1: un schéma optique d'un LDA à rayons croisés selon l'état de la technique, Fig. 2: un schéma optique suivant l'invention destiné à produire des rayons d'émission collimatés avec un assemblage fait de deux plaques à faces planes et parallèles pour la fixation des fibres et pour le montage des lentilles de collimation, Fig. 3: un schéma optique suivant l'invention destiné à produire des rayons d'émission collimatés avec une seule plaque à faces planes et parallèles, à un seul

composant.

Fig. 4: un schéma optique complet pour la mise en oeuvre du dispositif suivant l'invention dans un LDA, Fig. 5: une variante du dispositif de fixation des fibres avec des évidements coniques destinés à recevoir 4 fibres d'émission et une fibre de réception, Fig. 6: une variante du dispositif de fixation des fibres avec des évidements cylindriques destinés à recevoir deux fibres d'émission et une fibre de réception, Fig. 7: une variante de structure du dispositif de fixation des fibres constitué de

deux plaques partielles avec rainures destinées à recevoir les fibres.

Pour une meilleure compréhension de l'invention, il est représenté sur la fig. 1 un schéma correspondant à l'état de la technique pour un anémomètre Doppler à laser (LDA) à fibres optiques suivant le principe des rayons croisés, par utilisation de la lumière rétrodiffusée par des objets en mouvement. La fibre optique 3, sortant d'une diode laser 1 à couplage de fibres, est guidée dans ce cas dans un composant diviseur de lumière et modulateur 2, qui divise la lumière en deux fibres d'émission 31 et qui produit une différence de fréquence entre les deux fibres d'émission 31. Les fibres d'émission 31 sont des fibres monomodes polarisées de longueur quelconque, de sorte que les éléments suivants peuvent être réunis dans une tête de sonde du commerce. Les extrémités des fibres d'émission 31 sont réunies pour leur ajustement extrêmement précis dans ce qu'il convenu d'appeler des ferrules 41. Pour éviter des rétroréflexions sur la face terminale des fibres, chaque ferrule est pourvue à l'extrémité d'un biseau, et l'on obtient le trajet des rayons représenté (exagéré) dans le détail cerclé agrandi. Le

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faisceau de rayons sortant de manière divergente est réfracté sur la face terminale oblique des fibres et sort donc de la fibre d'émission 31 sous l'angle indiqué par rapport à l'axe de la fibre. En conséquence pour produire un faisceau de rayons d'émission 61 collimatés, l'axe de l'optique de collimation 51 est également disposé légèrement incliné et rend considérablement plus difficile l'ajustement de toute l'optique à rayons libres. L'unité optique compacte, constituée de l'optique d'émission 71 et de l'optique de réception 72 aux paramètres identiques n'améliore que peu cette situation. L'optique de réception 72 qui pour la réception d'une quantité aussi grande que possible de lumière diffuse doit être plus grande que la distance des rayons d'émission 31, présente des ajours pour le passage non influencé des rayons d'émission 31. Il en résulte des exigences très strictes concernant l'état de collimation des rayons d'émission 31 ainsi que l'ajustement des faisceaux de rayons d'émission dans le volume de mesure 8, point de croisement des rayons dans le principe désigné de ce fait par principe des rayons croisés. Ces exigences rendent l'ajustement très complexe, sujet à des défaillances et à peine reproductible, en raison du grand nombre d'ajustements individuels nécessaires (ferrules 41 avec basculement d'axe par rapport aux lentilles de collimation 51 et aux optiques d'émission et de réception 71 et 72) ainsi que du nombre de degrés de liberté de chaque élément individuel (3 degrés de liberté de translation et 3 degrés de liberté de rotation). Suivant le principe de la rétrodiffusion qui est le plus utilisé et qui est représenté sur la fig. 1, il est produit dans le volume de mesure 8 une modulation d'intensité, par diffusion sur des particules d'objets en mouvement. Par l'optique d'émission 71 et l'optique de réception 72, cette variation dans le temps de l'intensité est reproduite en tant que lumière diffusée focalisée 62 sur la fibre de réception 32 également maintenue par une ferrule 41. Au moyen de la fibre de réception 32, une fibre multimode, le récepteur 9, qui contient fréquemment une photodiode à avalanche (APD), est sollicité par la lumière diffusée modulée en intensité et une unité d'interprétation est conduite à interpréter les décalages de fréquence Doppler en vue de la détermination de la fréquence Doppler et des grandeurs dérivées telles que la vitesse ou la longueur du

déplacement.

En revanche l'invention, qui a recours à la même construction de principe (principe des rayons croisés) d'un appareil de mesure Doppler à laser quelconque, est spécialement conçue pour simplifier l'ajustement critique entre les extrémités des fibres il 2780167 d'émission 31 et les lentilles de collimation 51 et pour réduire le nombre de degrés de

liberté d'ajustement.

Un dispositif suivant l'invention destiné à produire des faisceaux de rayons collimatés parallèles est constitué dans sa construction de base comme représenté sur la fig. 2 - d'un dispositif de fixation des fibres 4 et d'un ensemble de lentilles 5, qui sont reliés rigidement entre eux dans un plan de liaison 45. La particularité du dispositif de fixation des fibres 4 réside dans le fait que pour toutes les fibres d'émission 31 il est prévu une plaque 42 à faces planes et parallèles dans laquelle sont pratiqués des évidements 43, traversant perpendiculairement, dont les côtes coïncident avec les rapports de reproduction optogéométrique de l'optique d'émission 71 et les dimensions des fibres d'émission 31. Les fibres d'émission 31 sont fixées perpendiculairement dans la plaque 42 à faces planes et parallèles de manière que les faces terminales des fibres d'émission 31 soient exactement à fleur de la surface arrière de la plaque, qui constitue en même temps le plan de liaison 45 avec l'ensemble de lentilles 5. Cet état d'ajustement est obtenu exactement sur le plan technologique d'abord par introduction et collage des fibres d'émission 31 avec dépassement des extrémités des fibres et

ensuite par meulage des fibres d'émission 31 jusqu'à la surface de la plaque 42. L'ensemble de lentilles 5 contient les fibres d'émission 31 dans

l'ensemble de fibres 4 en ce qui concerne le nombre et la distance des lentilles de collimation 51 correspondantes et est constitué dans cette variante d'une plaque support 52 à faces planes et parallèles en verre optique (de préférence verre au quartz), sur laquelle sont collées les lentilles de collimation 51. Les lentilles de collimation 51 sont des lentilles plan-convexes, de préférence des lentilles semi-sphériques qui forment un assemblage optique avec la plaque de support 52, au moyen d'une couche de mastic 53. Cet assemblage est adapté dans ses indices de réfraction de la plaque de support 2, de la couche de mastic de lentilles 53 et des lentilles de collimation 51, à l'indice de réfraction des fibres d'émission 31. Une couche de mastic 54, au moyen de laquelle l'ensemble de lentilles 5 est rigidement assemblé au dispositif de fixation de fibres 4, présente également un indice de réfraction adapté à celui des fibres d'émission 31, de sorte que l'on évite ainsi largement des rétroréflexions sur les faces terminales des fibres. Une fonction essentielle dans l'ensemble de lentilles 5 revient à l'épaisseur optique de la plaque support 52 avec les couches de mastic adjacentes, la couche de

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mastic de lentilles 53 et la couche de mastic 54, car les rapports des distances des lentilles de collimation 51 par rapport aux extrémités des fibres d'émission 31 sont ainsi réglés. Les écarts par rapport à l'épaisseur calculée de la plaque support 52 et de la couche de mastic de lentilles 53, qui résultent de tolérances de fabrication de la couche de mastic de lentilles 53, sont éliminés lors de la fabrication de l'ensemble de lentilles 5 par rectification plane ultérieure de la surface, opposée aux lentilles de collimation 51, de la plaque support 52. Lors du masticage du dispositif de fixation de fibres 4 et de l'ensemble de lentilles 5, il suffit d'ajuster dans le plan de liaison 45 uniquement un degré de liberté de rotation et deux degrés de liberté de translation, cette opération d'ajustement étant réalisée une fois et l'état obtenu étant ensuite maintenu de manière stable. L'ajustement s'effectue dans ce cas par alimentation de lumière dans les fibres d'émission 31 et par contrôle de l'état de collimation des faisceaux de rayons d'émission 61 parallèles ou - comme indiqué encore plus spécialement ci-après à propos des fig. 5 et 6 - par contrôle de l'état focalisé, par l'optique d'émission 71, des tailles i5 laser dans le volume de mesure 8, par incorporation d'une fibre de réception 32, d'une optique d'émission 71 et d'une optique de réception 72, en tant qu'ajustement complet

du canal d'émission et de réception à l'intérieur d'une opération.

La fig. 3 représente la même construction de base du dispositif de collimation suivant l'invention composé d'un dispositif de fixation de fibres 4 et d'un ensemble de lentilles 5, dans ce cas le dispositif de fixation de fibres 4 présentant, en supplément aux évidements 43 pour les fibres d'émission 31, un évidement 43 complémentaire, destiné à recevoir une fibre de réception 32, qui est positionné au milieu entre les fibres d'émission 31, dans le même plan (plan du dessin). Dans l'ensemble de lentilles 5 sont prévus également des évidements qui sont des évidements 55 en forme de tubes pour la monture des lentilles de collimation 51. Cette variante peut être réalisée de manière appropriée, c'est-à-dire avec une précision suffisante, par exemple par le procédé dit LIGA. Le procédé LIGA est un procédé particulier de fabrication de microstructures par les procédés de lithographie avec rayonnement synchrotron (radiolithographie en profondeur), d'électroformage et de moulage en matière plastique. Le dispositif de fixation de fibres 4 et l'ensemble de lentilles 5 peuvent être fabriqués dans ce cas sous la forme de plaques séparées à faces planes et parallèles et de cette façon dans des limites de tolérances particulièrement étroites. Mais il est avantageux aussi, comme représenté sur la fig. 3, de produire une plaque à faces planes et parallèles d'une seule pièce par

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moulage des évidements 43 et 55 au moyen de deux outils de moulage différents, qui se font face et qui sont en contact dans le plan de liaison 45. Comme on peut le voir encore sur la fig. 3, les évidements 43 pour les fibres d'émission 31 et la fibre de réception 32 sont réalisés chacun dans deux diamètres différents, de sorte qu'après dénudage défini des coeurs 33 des fibres, on a pour les fibres d'émission et de réception 31 et 32, une butée qui positionne les extrémités des fibres exactement dans le plan de liaison. Les lentilles de collimation 51, de préférence sous la forme de lentilles sphériques, sont également positionnées de manière fiable par des butées placées en conséquence à l'intérieur des évidements 55 en forme de tubes et qui sont bloquées par collage, comme les fibres d'émission et de réception 31 et 32. Pour reproduire autant que possible de manière non affaiblie la lumière rétrodiffusée par les particules d'objets en mouvement, sur la fibre de réception 32, on prévoit de manière appropriée un évidement adapté pour la lumière diffusée 62 focalisée par les optiques d'émission et de réception 71 et 72 (non

représenté sur la fig. 3).

1.5 Sur la fig. 4 est utilisé un dispositif de collimation suivant l'invention dans le schéma optique d'un anémomètre Doppler à laser (LDA) à fibres optiques. La lumière d'une diode laser 1 à couplage de fibres est guidée sur une microplaquette optique intégrée (IOC) 21, pour la division en deux rayons d'émission 31 et pour la production d'un décalage de fréquence. La IOC 21 contient un dérivateur en Y 22 ainsi qu'un modulateur de phase optoélectronique 23, qui est représenté par ses électrodes. Les fibres d'émission 31, sortant de l'IOC 21, sont des fibres monomodes recevant la polarisation et sont collées par leurs extrémités dans les évidements 43 de la plaque 42 à faces planes et parallèles du dispositif de fixation de fibres 4. Par la plaque support 52 couplée rigidement avec les lentilles de collimation 51 mastiquées dessus sous la forme d'un ensemble de lentilles 5, on produit des faisceaux de rayons d'émission 61 collimatés et parallèles qui traversent non influencés une lentille de réception 72 présentant des ajours et qui sont focalisés au moyen d'une optique d'émission 71 avec leurs tailles laser dans le volume de mesure 8. Dans le volume de mesure 8, par suite de la différence de fréquence produite dans le modulateur de phase 23, est produit un modèle à bandes d'interférences entre les deux rayons d'émission 31. Lors de la traversée du volume de mesure 8, des particules d'objets en mouvement diffusent la lumière laser tombant sur ceux-ci en raison du modèle à bandes, de manière modulée en intensité. Par le système constitué de l'optique d'émission 71 et de l'optique de

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réception 72, qui sont équivalentes sur le plan optique, une partie de la lumière diffusée (dans ce cas lumière rétrodiffusée) est reproduite en tant que lumière diffusée focalisée 62 sur la fibre de réception 32 collée au milieu entre les fibres d'émission 31, dans la plaque 42. La fibre de réception 32 continue de guider la lumière modulée sur le récepteur 9, qui est de préférence une photodiode à avalanche (APD) à laquelle fait suite une interprétation usuelle de la fréquence Doppler et un calcul des grandeurs dérivées,

telles que les vitesses et les longueurs de trajet, des objets en mouvement.

La fig. 5 montre dans la partie supérieure une vue de dessus du dispositif de fixation de fibres 4, qui dans cet exemple est une plaque 42 circulaire à faces planes et parallèles avec une fibre de réception 32 et quatre fibres d'émission 31. La disposition symétrique retenue ici de deux paires de fibres d'émission 31 a pour conséquence une stabilité thermique élevée et permet par ailleurs de mesurer les mouvements de particules avec des composantes de mouvement dans deux directions de coordonnées, dans le volume de mesure 8. Comme matériaux pour la plaque 42 on peut utiliser 1:5 différents matériaux tels que le verre, la vitrocéramique et des qualités d'acier déterminées, à condition que leurs coefficients de dilatation linéaire soient adaptés à

ceux de l'ensemble de lentilles 5 et des fibres d'émission et de réception 31 et 32.

Dans la partie basse de la fig. 5 est représentée une coupe le long de la ligne A-A de la vue de dessus. Des évidements 43 ont ici une forme conique. Pour obtenir un centrage plus simple et précis de toutes les fibres 3, le petit diamètre de l'évidement 43 en forme de cône est adapté à la surface de la plaque 42, qui forme le plan de liaison 45 avec l'ensemble de lentilles 5, aux diamètres des coeurs 33 des fibres d'émission 31 et de la fibre de réception 32, et le grand diamètre est supérieur au diamètre extérieur des fibres d'émission et de réception 31 et 32, qui doivent alors être dénudées à leur extrémité. Les extrémités de tous les coeurs 33 des fibres sont à fleur du plan de liaison 45. Le processus de fabrication peut être conçu de manière non complexe, si le diamètre extérieur des fibres 3 dans les évidements coniques 43 se situe à peu près au milieu de la plaque 42. Dans ce cas les fibres d'émission et de réception 31 et 32 se centrent d'elles même, lorsqu'elles sont pourvues de colle et introduites dans les évidements coniques 43. Dans ce cas la dimension du coeur 33 dénudé des fibres n'a aucune importance car le coeur 33 peut traverser sur une distance quelconque la surface de la plaque 42, qui forme le plan de liaison 45 avec l'ensemble de lentilles 5, lorsque cette partie

dépassante est rectifiée après collage des fibres 3.

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Sur la fig. 6 est représenté de la même manière (dans une vue de dessus et en coupe) que sur la fig. 5, le dispositif de fixation de fibres 4. Le dispositif de fixation de fibres 4 est à son tour une plaque 42 circulaire à faces planes et parallèles, qui présente le long d'une ligne de diamètre (plan de coupe B-B), deux fibres d'émission 31 et une fibre de réception 32 positionnée au milieu entre celles-ci. Comme le montre la vue en coupe B-B les évidements 43 sont ici de forme cylindrique pour toutes les fibres 3 et sont pratiqués dans la plaque 42 avec une précision suffisante, d'un point de vue technologique, de préférence par perçage au laser. Les fibres 3 sont ensuite introduites à travers les évidements 43 et collées, de manière à traverser la surface de la plaque 42 servant de plan de liaison 45. Après durcissement de la colle, les extrémités des fibres d'émission et de réception 31 et 32 sont amenées exactement à fleur du plan de liaison

, par rectification plane.

Pour les cas dans lesquels le dispositif de fixation de fibres 4 est réalisé suivant les fig. 5 et 6 avec mise en place de la fibre de réception 32 entre les fibres d'émission 31, outre les avantages de positionnement proprement dit des fibres 3, un ajustement uniforme des faisceaux de rayons d'émission 61 est possible en supplément pour la reproduction de la lumière diffusée 62 focalisée. Dans ce cas les faisceaux de rayons d'émission 61 collimatés, sont focalisés avec leurs tailles laser dans le volume de mesure 8 et en même temps la fibre de réception 32 est utilisée comme entrée de lumière, pendant l'ajustement et le masticage du dispositif de fixation de fibres 4 et de l'ensemble de lentilles 5, et l'extrémité de la fibre de réception 32 est reproduite au même point dans le volume de mesure 8. L'état d'ajustement est observé, optimalisé et maintenu sur un moniteur, jusqu'à ce que fminalement il soit fixé par durcissement de la

couche de mastic 54.

Sur la fig. 7 est représentée une autre vue de dessus de la plaque 42 à faces planes et parallèles du dispositif de fixation de fibres 4, qui maintient à son tour de manière définie, deux fibres d'émission 31 et une fibre de réception 32. La particularité de cet exemple réside dans le type particulier de fabrication de la plaque 42, qui dans ce cas est constituée de deux plaques partielles 47. Bien que les deux plaques partielles 47 puissent être en principe de matériaux différents, puisqu'elles n'ont aucune fonction optique, on divise de préférence une plaque unitaire 42 le long d'un plan perpendiculaire aux surfaces de la plaque. Dans l'une des surfaces de séparation ainsi

obtenues on pratique des rainures 48, conformément aux exigences optiques décrites ci-

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dessus, dans lesquelles sont placées des fibres d'émission 31 à même distance des deux côtés de la fibre de réception 32. Dans cet exemple les rainures 48 sont coniques. Elles peuvent aussi présenter une section trapézoïdale ou rectangulaire. Dans chaque cas elles doivent être pratiquées suffisamment profondément dans la surface de séparation pour que - même en cas d'épaisseurs différentes des fibres d'émission et de réception 31 et 32 - les fibres 3 dépassent de la même distance de la surface de séparation. Lors du collage avec l'autre plaque partielle 47, toutes les fibres 3 sont ainsi bloquées sans jeu et perpendiculairement. Le collage 49 de la plaque ne sert plus qu'à la fixation de l'état bloqué. Mais si les diamètres des fibres d'émission 31 et de réception 32 sont trop l0 différents ce qui fait que l'écart par rapport au plan unique des fibres d'émission et de réception 31 et 32 ne peut plus être toléré, en raison des pertes auxquelles il faut s'attendre lors de la réception de la lumière diffusée 62 focalisée (voir fig. 4), on

pratique de manière appropriée des rainures 48 dans les deux plaques partielles 47.

Après le collage des plaques partielles 47, toute la plaque 42 est rectifiée plane 1 5 en particulier pour rendre planes les extrémités des fibres d'émission et de réception 31 et 32, et de ce fait on obtient à nouveau la coïncidence nécessaire des extrémités des

fibres avec le plan de liaison 45 pour l'accouplement à l'ensemble de lentilles 5.

Avec le type, suivant l'invention, de réalisation de rapports définis entre les extrémités des fibres d'émission 31 et de la fibre de réception 32, on obtient un autre avantage pour l'opération d'ajustement optique déjà simplifiée (plus que deux degrés de liberté de translation et un degré de liberté de rotation). Dans ce cas l'assemblage constitué du dispositif de fixation de fibres 4 et de l'ensemble de lentilles 5 est réalisé le plus simplement lors du collage par la couche de mastic 54, le long du plan de liaison (voir fig. 2 et 4), en ce que dans la fibre de réception 32 on envoie de la lumière. Par positionnement dans le volume de mesure 8 d'un objet (stationnaire) réfléchissant ou diffusant suffisamment bien, l'état de focalisation des faisceaux de rayons 6 de retour, focalisés par les lentilles de collimation 51 sur les extrémités des fibres d'émission 31, est optimalisé pendant le masticage. On obtient ainsi un procédé de fabrication d'un

dispositif de collimation, suffisamment précis, reproductible et particulièrement simple.

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Claims (27)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour produire des faisceaux de rayons parallèles collimatés à partir d'une diode laser à couplage de fibres qui, en cas de superposition dans un volume de mesure au moyen d'une optique d'émission, convienne à l'éclairage d'objets dans des appareils Doppler à laser, caractérisé en ce que - un dispositif de fixation de fibres (4) et un ensemble de lentilles (5) sont en contact entre eux à plat dans un plan de liaison (45), - le dispositif de fixation de fibres (4) est une plaque (42) à faces planes et parallèles et comporte au moins deux évidements (43) qui sont disposés deux par deux symétriquement par rapport à un axe optique donné par l'optique d'émission (71), pour recevoir les fibres d'émission (31) mises à disposition par la diode laser (1), par dérivation, les fibres d'émission (31) étant fixées perpendiculairement et rigidement dans la plaque (42), de manière que les faces terminales des fibres coïncident précisément avec le plan de liaison (45), et l'ensemble de lentilles (5) est constitué d'une plaque de support (52) à faces planes et parallèles avec des lentilles de collimation (51) montées rigidement par masticage, le nombre de lentilles de collimation (51) ainsi que leur position coïncidant avec le nombre et la position des fibres d'émission (31) amenées dans le dispositif de fixation de fibres (4) ainsi qu'avec les paramètres de l'optique d'émission (71) subséquente et la longueur du trajet optique à travers la plaque de support (52) jusqu'à la lentille de collimation (51) étant adaptée à l'ouverture des fibres d'émission (31) ainsi qu'à la distance focale de l'optique d'émission (71), par réglage de l'épaisseur de la plaque de support (52) de manière que les tailles laser des faisceaux de rayons (6) focalisés par l'optique d'émission (71) coïncident en cas de superposition dans le

volume de mesure (8).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le dispositif de fixation de fibres (4) il est prévu au milieu entre les fibres d'émission (31) et le long de l'axe optique donné par l'optique d'émission (71), une fibre optique (3) complémentaire, servant de fibre de réception (32), pour la transmission de la lumière au récepteur (9), de la lumière dispersée par l'optique d'émission (71) étant reproduite

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sur les objets de mesure dans le volume de mesure (8) et une optique de réception (72)

équivalente sur l'extrémité de la fibre de réception (32).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'optique de réception (72) présente des ajours pour le passage des faisceaux de rayons d'émission

(6).

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de fixation de fibres (4) et l'ensemble de lentilles (5) sont fabriqués dans une plaque à faces planes et parallèles d'une seule pièce, le plan de liaison (45) étant défini par des évidements (43; 55) extrêmement précis d'une part de la face avant de la plaque pour la fixation des fibres et d'autre part, de la face arrière de la plaque pour la monture des lentilles.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les évidements pour la monture des lentilles en tant qu'évidements (55) en forme de tube s'étendent jusqu'au plan de liaison (45), les faisceaux de rayons laser (6) sortant des fibres d'émission (31), de manière divergente, dans l'évidement (55) correspondant en forme de tube et étant

orientés parallèlement par la lentille de collimation (51).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les lentilles de

collimation (51) sont des lentilles sphériques.

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de fixation de fibres (4) est assemblé rigidement à l'ensemble de lentilles (5) au moyen

d'une couche de mastic (54) d'indice de réfraction adapté.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les lentilles de collimation (51) sont collées sous la forme de lentilles convexes planes, par leur face

plane sur la surface arrière de la plaque de support (52), dans le trajet lumineux.

9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de fixation de fibres (4) ainsi que l'ensemble de lentilles (5) sont meulés et polis pour leur masticage dans le plan de liaison (45), toutes les extrémités des fibres étant ainsi disposées exactement dans un plan dans le dispositif de fixation de fibres (4), et dans l'ensemble de lentilles (5) la longueur du trajet optique de l'assemblage constitué de la couche de mastic (54), de la plaque de support (52) et de la couche de mastic (53) des

lentilles étant réglable jusqu'à la lentille de collimation (51).

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10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de fixation de fibres (4) est une plaque (42) à faces planes et parallèles, qui est partagée sensiblement en deux moitiés le long d'une droite et en ce qu'au moins l'une des plaques partielles (47) présente dans la surface de séparation des rainures (48) qui sont disposées perpendiculairement aux surfaces des plaques et qui ont des dimensions telles que les fibres (31; 32) sont bloquées sans jeu par les plaques partielles (47), lors de

l'assemblage et du collage subséquents des plaques partielles (47).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les rainures (48)

dans la surface de séparation sont des rainures rectangulaires (48).

1 o

12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les rainures (48)

dans la surface de séparation sont des rainures coniques (48).

13. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les rainures (48)

dans la surface de séparation sont des rainures trapézoïdales (48).

14. Dispositif selon les revendications 3 et 8, caractérisé en ce que les fibres

d'émission (31) sont désaccouplées d'une microplaquette optique intégrée (21) dont l'entrée est alimentée par la diode laser (1) à couplage de fibres et sur laquelle se trouvent un dérivateur (22) ainsi qu'un modulateur de phase (23) pour le décalage de

fréquence entre les deux ondes de lumière des fibres d'émission (31).

15. Procédé de fabrication d'un dispositif pour produire des faisceaux de rayons parallèles collimatés à partir d'une diode laser à couplage de fibres qui, en cas de superposition dans un volume de mesure au moyen d'une optique d'émission, convienne à l'éclairage d'objets dans des appareils Doppler à laser, caractérisé en ce que - le dispositif de collimation est fabriqué en deux processus partiels essentiels, la fabrication d'un dispositif de fixation de fibres (4) et la fabrication d'un ensemble de lentilles (5), - pour la fabrication de l'ensemble de lentilles (5), on pratique, dans une plaque support (52) à faces parallèles et planes, des évidements (55) en forme de tubes pour la monture de lentilles de collimation (51), les positions et la profondeur des évidements (55) en forme de tubes étant adaptées aux paramètres des fibres d'émission (31) et de l'optique d'émission (71) utilisées, de manière que les faisceaux de rayons laser (6), entrant dans les évidements (55) parallèles en forme de tubes, soient amenés à se superposer, par l'optique d'émission (71), exactement avec leurs tailles laser dans le

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volume de mesure (8), et de manière que par la profondeur uniforme des évidements (55) en forme de tubes il soit produit un plan de liaison (45) parallèle à la surface de la plaque support (52) à faces planes et parallèles, lequel plan constitue la surface de contact avec le dispositif de fixation de fibres (4), - pour la fabrication du dispositif de fixation de fibres (4) dans une plaque (42) à faces planes et parallèles, on pratique des évidements (43) pour la fixation précise de fibres d'émission (31) couplées avec la diode laser (1), qui garantissent un blocage reproductible des faces terminales des fibres dans le plan de liaison (45), les positions des évidements (43) par rapport aux axes des évidements (55) en forme de tubes, étant orientées de manière que les axes des fibres d'émission (31) coïncident avec les axes des évidements (55) en forme de tube et de manière que les fibres d'émission (31) débouchent chacune dans le plan de liaison (45), dans les évidements (55) en forme de tube.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif de i5 fixation de fibres (4) et l'ensemble de lentilles (5) sont fabriqués sous la forme d'une plaque à faces planes et parallèles en une seule pièce, les évidements (43; 55) des deux composants étant pratiqués à partir de faces différentes de la plaque à faces planes et

parallèles et se touchant dans un plan de liaison (45) virtuel.

17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que les évidements (43) destinés à recevoir les fibres (31; 32) sont réalisés chacun en tant que cylindre double, un plus petit diamètre de cylindre, qui est en contact avec le plan de liaison (45), ne recevant que le coeur (33) des fibres et servant de butée, par rapport au plus grand

diamètre de cylindre, lors de la mise en place des fibres (31; 32).

18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que pour la réalisation

des évidements (13; 55) on a recours à un procédé dit LIGA.

19. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif de fixation de fibres (4) et l'ensemble de lentilles (5) sont fabriqués à partir de deux plaques (42; 52) différentes, à faces planes et parallèles, les deux plaques (42; 52), différentes en ce qui concerne les axes des fibres (31) et les évidements (55) en forme de tubes, étant orientées l'une vers l'autre et collées entre elles dans le plan de liaison (45).

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20. Procédé de fabrication d'un dispositif pour produire des faisceaux de rayons parallèles collimatés à partir d'une diode laser à couplage de fibres qui en cas de superposition dans un volume de mesure au moyen d'une optique d'émission convienne à l'éclairage d'objets dans des appareils Doppler à laser, caractérisé en ce que - le dispositif de collimation est fabriqué en deux processus partiels essentiels, la fabrication d'un dispositif de fixation de fibres (4) et la fabrication d'un ensemble de lentilles (5), - pour la fabrication de l'ensemble de lentilles (5) on colle des lentilles de collimation (51) plan-convexes sur une plaque support (52) à faces planes et parallèles, leur position et leur distance focale étant adaptées aux paramètres du faisceau de rayons (6) incident et à l'optique d'émission (71) subséquente, de manière que les faisceaux de rayons laser (61) orientés parallèles par les lentilles de collimation (51) soient amenés à se superposer avec leurs tailles laser, dans le volume de mesure (8), par l'optique d'émission (71); 15. la surface opposée aux lentilles de collimation (51), collées dessus, de la plaque support (52) est utilisée comme plan de liaison (45) pour la liaison de l'ensemble de lentilles (5) avec le dispositif de fixation de fibres (4), ladite surface de la plaque étant meulée à plat jusqu'à l'obtention de l'épaisseur nécessaire de la plaque support (52), pour le réglage de l'épaisseur optique de la plaque de support (52), de la lentille de collimation (51) et de la couche de mastic (53) intercalée, convenant à la superposition définie des faisceaux de rayons laser (6) dans le volume de mesure (8), - pour la fabrication du dispositif de fixation de fibres (4) dans une plaque (42) complémentaire à faces planes et parallèles, on pratique des évidements (43) traversants, pour la fixation extrêmement précise de fibres d'émission (31) couplées avec la diode laser (1), lesquelles fibres garantissent un blocage perpendiculaire des fibres d'émission (31) par rapport à la surface de la plaque dans les évidements (43), les positions des évidements (43) par rapport aux axes des lentilles de collimation (51) étant orientées de manière que les axes des fibres d'émission (31) coïncident avec ceux des lentilles de collimation (51), 30. les fibres d'émission (31) sont introduites chacune dans les évidements (43), le plan de liaison (45), donné par la surface arrière de la plaque, étant traversé par les fibres d'émission (31) qui sont ensuite collées, et

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les extrémités des fibres d'émission (31), traversant la surface arrière de la plaque, sont meulées jusqu'au niveau de la surface de la plaque servant de plan de liaison (45), - le dispositif de fixation de fibres (4) et l'ensemble de lentilles (5) est amené en contact et collé avec les surfaces de la plaque défminies pour servir de plan de liaison (45), les axes des fibres (3) étant amenés en coïncidence avec ceux des lentilles de

collimation (51).

21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'au milieu entre les évidements (43) pour les fibres d'émission (31) on pratique un évidement (43)

complémentaire destiné à recevoir une fibre d'émission (32).

22. Procédé selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que les évidements (43) sont pratiqués dans le dispositif de fixation de fibres (4) par réalisation d'un

perçage laser (44).

23. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les évidements (43)

sont réalisés cylindriques dans le dispositif de fixation de fibres (4).

24. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que les évidements (43)

sont réalisés coniques dans le dispositif de fixation de fibres (4).

25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que les évidements coniques (43) du dispositif de fixation de fibres (4) sont plus grands, par leur grand diamètre, que le diamètre extérieur des fibres (31; 32) et sont adaptés, par leur petit diamètre dans le plan de liaison (45), au diamètre des coeurs (33) des fibres, et après collage suivant de l'enveloppe des fibres (31; 32) ils servent d'aide au centrage et de

décharge de traction.

26. Procédé selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que les évidements (43) sont produits dans le dispositif de fixation de fibres (4) par - division de la plaque (42) utilisée à faces planes et parallèles perpendiculairement aux surfaces de la plaque, en deux plaques partielles (47), - réalisation de rainures (48) destinées à recevoir les fibres (3) dans au moins l'une des surfaces de séparation des plaques partielles (47) et - assemblage des plaques partielles (47) après mise en place des fibres (3) dans

les rainures (48).

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27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que les rainures (48) sont coniques et trapézoïdales et ont des dimensions telles que lors de l'assemblage des plaques partielles, les fibres (3) mises en place sont incluses essentiellement sans jeu et

sont collées en supplément.