FR2809500A1 - METHOD AND DEVICE FOR PACKAGING OPTICAL FIBER COMPONENT - Google Patents
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Abstract
Description
présente invention concerne le domaine des fibres optiques, et en particulier des fibres optiques comprenant des composants intégrés. The present invention relates to the field of optical fibers, and in particular optical fibers comprising integrated components.
fibres optiques comprenant des composants intégrés sont vouées à un grand développement et de nombreuses applications industrielles dans les années à venir. Optical fibers with integrated components are destined to great development and many industrial applications in the coming years.
Ces composants sont voués notamment à jouer un rôle important tant que capteur ou dans les réseaux de télécommunications [ 1 ]. These components are especially dedicated to play an important role as a sensor or in telecommunications networks [1].
Tout particulièrement de tels composants peuvent être utilisés sous forme de filtres fréquentiels, comme des réseaux de Bragg [2] ou de filtres pour lignes de transmission [3]. Especially such components can be used as frequency filters, such as Bragg gratings [2] or transmission line filters [3].
La plupart des dispositifs formés à base de fibres optiques incorporant des composants intégrés requièrent la fixation des fibres optiques sur substrat support. Most optical fiber-based devices incorporating integrated components require the attachment of optical fibers to a support substrate.
De nombreuses techniques de fixation ont été proposées à cette fin et ce domaine a déjà donné lieu à une littérature très abondante. Many fixation techniques have been proposed for this purpose and this field has already given rise to a very abundant literature.
Cependant aucune technique connue ne donne encore pleinement satisfaction. filtres à réseaux de Bragg ou les coupleurs sont des exemples de composants intégrés dans des fibres optiques. Pour de tels dispositifs, il utile de recourir a un support de fibre dans le but, par exemple, de protéger un composant, de le stabiliser en température [4],[5],[6] ou d'accorder un filtre en longueur d'onde [7]. However no known technique still gives full satisfaction. Bragg grating filters or couplers are examples of components embedded in optical fibers. For such devices, it is useful to use a fiber support in order, for example, to protect a component, to stabilize it in temperature [4], [5], [6] or to grant a filter in length wave [7].
Différentes techniques de fixation de la fibre sur le support ont éte proposées pour ces applications, telles qu'une fixation mécanique, un collage ou une brasure verre Cependant les fixations mécaniques sont difficiles à mettre en oeuvre et limitent taille minimale du composant. Various techniques for fixing the fiber on the support have been proposed for these applications, such as mechanical fixing, gluing or solder glass However mechanical fasteners are difficult to implement and limit the minimum size of the component.
Quant à la brasure verre, elle nécessite un verre spécial dont le coefficient de dilatation est proche de la silice de la fibre avec une température de fusion inférieure à la silice. Cette technique est donc très contraignante. As for the glass solder, it requires a special glass whose expansion coefficient is close to the silica of the fiber with a melting temperature lower than the silica. This technique is therefore very restrictive.
L'homme de l'art sait en particulier que la longueur d'onde centrale d'un filtre fréquentiel doit être ajustée d'autant plus précisément que la largeur spectrale du filtre est étroite. Utilisé dans une ligne de transmission basée sur le multiplexage en longueur d'onde [9], un réseau de Bragg doit avoir une longueur d'onde précise à mieux 50 pin. Cette précision doit prendre en compte la dérive thermique du filtre ou d'autres facteurs environnementaux. Les différentes étapes suivies le réseau Bragg lors de sa fabrication (inscription, effet de la diffusion d'hydrogène) ne permettent pas toujours d'obtenir un contrôle suffisamment précis de sa longueur d'onde. Chaque étape amène un décalage en longueur d'onde entaché d'une incertitude non négligeable. De ce fait l'homme de l'art sait est nécessaire d'ajuster la longueur d'onde du réseau de Bragg, en dernier lieu lors de la fixation la fibre optique intégrant le composant, sur un substrat. Those skilled in the art know in particular that the central wavelength of a frequency filter must be adjusted more precisely that the spectral width of the filter is narrow. Used in a transmission line based on wavelength division multiplexing [9], a Bragg grating must have an accurate wavelength of better than 50 pin. This accuracy must take into account the thermal drift of the filter or other environmental factors. The different steps followed by the Bragg grating during its manufacture (inscription, effect of the hydrogen diffusion) do not always make it possible to obtain a sufficiently precise control of its wavelength. Each step causes a wavelength shift with a significant uncertainty. As a result, it is necessary for those skilled in the art to adjust the wavelength of the Bragg grating, in the last place when fixing the optical fiber integrating the component, to a substrate.
L'ajustement, lors de l'étape de fixation, d'un réseau de Bragg, s'appuie sur la réponse linéaire de la longueur d'onde avec une contrainte mécanique axiale. Une contrainte en traction de 1/1000 sur la fibre entraîne un décalage de la longueur d'onde de Bragg de +1,2 nm autour de 1,55 pm [2]. The adjustment during the fixing step of a Bragg grating is based on the linear response of the wavelength with axial mechanical stress. A tensile stress of 1/1000 on the fiber causes the Bragg wavelength shift of +1.2 nm around 1.55 μm [2].
Une méthode connue pour réaliser cette opération d'ajustement, consiste à utiliser un support permettant de régler cette contrainte. La miniaturisation du support, de fait plus complexe, en est alors limitée. One known method for performing this adjustment operation is to use a support for adjusting this constraint. The miniaturization of the support, in fact more complex, is then limited.
autre méthode connue consiste à appliquer une contrainte avec un banc et à figer cette valeur de contrainte en utilisant de la colle sur le support ou tout autre moyen fixation. another known method is to apply a constraint with a bench and to freeze this stress value by using glue on the support or any other fixing means.
L'utilisation de résines époxydes thermodurcissables est courante, pour la fixation fibres optiques, notamment pour cette application. Cependant, lors la polymérisation par convection (four) ou conduction (plaque chauffante), le support et le banc échauffés, se dilatent. Ceci amène à un décalage non reproductible la longueur onde du filtre. Ce phénomène a été constaté lors du collage d'un réseau de Bragg un support de compensation en température ou sur un support piézoélectrique. Sur un support de compensation en température, l'écart type des décalages longueur d'onde mesurés est de 97 pm. Cet écart type, obtenu cuisson au four, est trop important pour assurer une visée précise en longueur d'onde. Plus généralement il a été constaté que le chauffage du support occasionne lors de la polymérisation des résines thermodurcissables utilisées pour la fixation des fibres optiques, peut modifier la fonction optique du composant et compliquer la manipulation des échantillons (supports à sortir d'un four par exemple). Pour ces raisons, les spécialistes ne sont pas satisfaits de nos jours techniques connues de fixation de fibres, notamment à l'aide de résines thermodurcissables, et recherchent activement de nouvelles solutions. The use of thermosetting epoxy resins is common, for the fixation of optical fibers, in particular for this application. However, during the convection (oven) or conduction (heating plate) polymerization, the heated support and bench expand. This brings to a non-reproducible shift the wavelength of the filter. This phenomenon was observed during the bonding of a Bragg grating a temperature compensation support or a piezoelectric support. On a temperature compensation medium, the standard deviation of the measured wavelength shifts is 97 μm. This standard deviation, obtained baking, is too important to ensure a precise target wavelength. More generally it has been found that the heating of the support causes during the polymerization thermosetting resins used for fixing the optical fibers, can modify the optical function of the component and complicate the handling of the samples (media out of a furnace for example ). For these reasons, the specialists are not satisfied with our known technical days of fixing fibers, in particular using thermosetting resins, and are actively seeking new solutions.
La présente invention a maintenant pour but de proposer de nouveaux moyens permettant de fixer une fibre optique sur un substrat support pour améliorer performances des dispositifs à base de fibres optiques, notamment de fibres optiques comportant des composants intégrés. It is now an object of the present invention to provide novel means for attaching an optical fiber to a support substrate for improving performance of fiber optic devices, especially optical fibers having integrated components.
Un but important de la présente invention est en particulier de proposer des moyens permettant de figer la longueur d'onde d'un réseau de Bragg à une valeur précise. An important object of the present invention is in particular to provide means for freezing the wavelength of a Bragg grating to a precise value.
Les buts précités sont atteints dans le cadre de la présente invention, grâce à un procédé de fabrication d'un dispositif à base de fibre optique, notamment d'une fibre optique comportant un composant intégré, consistant à . déposer au moins une goutte de matériau thermoducissable sur une zone choisie d'un substrat support, mettre en contact avec ce matériau thermoducissable, une zone choisie d'une fibre optique, et . assurer polymérisation du matériau, pour assurer la fixation de la fibre sur le substrat support, caractérise par le fait que l'étape de polymérisation consiste à appliquer un faisceau laser localisé sur la goutte de matériau thermodurcissable. The aforementioned objects are achieved within the scope of the present invention, by means of a method of manufacturing an optical fiber-based device, in particular an optical fiber comprising an integrated component, consisting of: depositing at least one drop of heat-meltable material on a selected area of a support substrate, bringing into contact with this thermally bondable material, a selected area of an optical fiber, and polymerization of the material, to ensure the fixing of the fiber on the support substrate, characterized in that the polymerization step is to apply a localized laser beam on the drop of thermosetting material.
Comme on le précisera par la suite, l'utilisation d'un faisceau laser pour assurer la polymérisation, permet de limiter le chauffage à la goutte de matériau ou résine thermodurcissable et à son très proche environnement, et en particulier permet d'éviter un chauffage de l'ensemble du substrat support. As will be specified later, the use of a laser beam to ensure polymerization, limits the heating drop of thermosetting material or resin and its very close environment, and in particular avoids heating of the entire support substrate.
matériau thermodurcissable est avantageusement une résine époxyde. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le substrat support est formé en un matériau présentant une forte résistance thermique. Thermosetting material is advantageously an epoxy resin. According to another advantageous characteristic of the present invention, the support substrate is formed of a material having a high thermal resistance.
La présente invention concerne également un système pour la mise en oeuvre du procédé précité, ainsi que les dispositifs ainsi obtenus . autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et sur lesquels . la figure 1 annexée représente un banc conforme à la présente invention, fixation fibre sur un substrat support par polymérisation d'une résine à l'aide d'un laser C02, . la figure 2 représente un dispositif conforme à la présente invention, comprenant un substrat support apte à assurer une compensation thermique d'un réseau Bragg par assemblage à coefficient de dilatation résultant négatif, . la figure 3 réprésente un autre dispositif conforme à la présente invention fonde sur un support dont l'essentiel est inadapté pour une polymérisation par laser C02, la figure 4 représente une autre variante d'un dispositif conforme à la présente invention à l'aide d'un montage permettant un accord, par commande électrique, de la longueur d'onde d'un réseau de Bragg, et . la figure 5 représente un histogramme du décalage total de la longueur d'onde observé sur un dispositif conforme à la figure 4, après polymérisation de la résine époxyde. On va décrire tout d'abord le procédé conforme à la présente invention en regard de la figure 1 annexée. On a représenté sur la figure 1 un banc de polymérisation conforme ' la présente invention, adapté pour échauffer localement un support de fibre 10, afin polymériser des résines thermodurcissables 20 utilisées pour la fixation d'une fibre optique 30, sans échauffer l'ensemble du montage. The present invention also relates to a system for implementing the aforementioned method, as well as the devices thus obtained. Other features, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows, and with reference to the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples, and in which. FIG. 1 attached represents a bench according to the present invention, fiber fixation on a support substrate by polymerization of a resin using a CO 2 laser, FIG. 2 represents a device according to the present invention, comprising a support substrate capable of providing thermal compensation for a Bragg grating by assembling a negative resultant expansion coefficient, FIG. 3 represents another device according to the present invention based on a support the essential part of which is unsuitable for C02 laser polymerization; FIG. 4 represents another variant of a device according to the present invention with the aid of FIG. an arrangement for electrically controlling the wavelength of a Bragg grating, and FIG. 5 represents a histogram of the total offset of the wavelength observed on a device according to FIG. 4, after polymerization of the epoxy resin. The method according to the present invention will first be described with reference to the appended FIG. FIG. 1 shows a polymerization bench according to the present invention, adapted to locally heat a fiber support 10, in order to polymerize thermosetting resins used for fixing an optical fiber 30, without heating up the entire mounting.
Le support 10 peut être par exemple en silice. The support 10 may be for example silica.
banc illustré sur la figure 1 est conçu pour le collage de composants intégrés dans des fibres optiques, sur un substrat. The bench shown in FIG. 1 is designed for bonding integrated components into optical fibers on a substrate.
fibre optique 30 à fixer est plaquée sur le substrat 10 . Une goutte résine thermodurcissable 20 est placée sur le substrat et enrobe la fibre 30. Selon l'invention, la résine 20 est polymérisée au moyen d'un laser 40. faisceau 42 issu du laser 40 peut être ou non focalisé par une lentille 44, la résine 20. L'absorption localisée du rayonnement laser le support 10 provoque l'échauffement nécessaire pour atteindre la température de polymérisation de la résine 20. optical fiber 30 to be fixed is pressed onto the substrate 10. A thermosetting resin drop 20 is placed on the substrate and coats the fiber 30. According to the invention, the resin 20 is polymerized by means of a laser 40. The beam 42 coming from the laser 40 may or may not be focused by a lens 44, the resin 20. The localized absorption of the laser radiation the support 10 causes the heating necessary to reach the polymerization temperature of the resin 20.
Le support 10 doit présenter une résistance thermique suffisamment importante pour éviter une propagation thermique dans support et éviter ainsi un chauffage général du support 10, susceptible d'être source de perturbation pour la fonction optique. The support 10 must have a sufficiently high thermal resistance to prevent thermal propagation in the support and thus avoid a general heating of the support 10, which may be a source of disturbance for the optical function.
Dans le cadre de la présente invention, les substrats métalliques sont à bannir. In the context of the present invention, metal substrates are to be banned.
Le substrat 10 peut être réalisé par exemple à base de céramique ou verre. Les caractéristiques de ces matériaux, alliées à taille réduite du spot laser 42, permettent ainsi d'échauffer localement le support 10. The substrate 10 can be made for example based on ceramic or glass. The characteristics of these materials, allied to a reduced size of the laser spot 42, thus make it possible to locally heat the support 10.
Pour donner un exemple, des essais ont été effectués avec une résine époxyde et un laser C02 de longueur d'onde 10,6 pm. puissance du laser a été réglée de manière à avoir une température de substrat de l'ordre de 250 C. La durée d'émission laser était de 1 minute. Une analyse par calorimétrie différentielle à balayage a montré une température de transition vitreuse supérieure à 150 C. To give an example, tests were carried out with an epoxy resin and a CO 2 laser of wavelength 10.6 μm. The power of the laser was set to have a substrate temperature of about 250 C. The laser emission time was 1 minute. Differential scanning calorimetry analysis showed a glass transition temperature above 150 C.
On va maintenant décrire, en regard des figures et suivantes, des variantes de mise en oeuvre conformes à la présente invention permettant de figer avec précision la longueur d'onde d'un réseau de Bragg sans augmenter la complexité du support de fibre. We will now describe, with reference to the figures and following embodiments of implementation according to the present invention to accurately set the wavelength of a Bragg grating without increasing the complexity of the fiber support.
Là encore comme indiqué précédemment, le proce conforme à la présente invention, met en oeuvre une résine thermodurcissable comme moyen de fixation et une polymérisation de celle-ci par chauffage au laser. procédé permet une cuisson localisée du support pour polymériser la colle sans échauffer tout le support, source de décalage non reproductible de la longueur d'onde La figure 2 présente le cas d'un support 10 de stabilisation en température, sur lequel une fibre optique 30 est fixée en deux points 2, 34, espacés sur sa longueur. Again, as previously indicated, the process according to the present invention uses a thermosetting resin as fixing means and a polymerization thereof by laser heating. method allows localized baking of the support to polymerize the adhesive without heating up the entire support, non-reproducible offset source of the wavelength FIG. 2 shows the case of a temperature stabilization support 10, on which an optical fiber 30 is fixed at two points 2, 34, spaced along its length.
La fonction de stabilisation thermique est assurée un montage 10 dont le coefficient de dilatation thermique équivalent entre les 2 points de fixation 32 et 34, sert à contrebalancer la réponse thermique du filtre intégré sur la fibre 30. Pour cela, le support 10 est constitué de 2 éléments 12, 16 formés à l'aide matériaux différents. The thermal stabilization function is provided a mounting 10 whose equivalent coefficient of thermal expansion between the 2 attachment points 32 and 34, serves to counterbalance the thermal response of the integrated filter on the fiber 30. For this, the support 10 consists of 2 elements 12, 16 formed using different materials.
Un premier élément 12 a la forme général d'un L, comprenant une base munie à une extrémité d'une excroissance 14 sur laquelle est fixée une premiere zone de la fibre 30 en un point 32. Le second élément 16, fixé sur la base 13, globalement symétrique de l'excroissance 14 et reçoit la fibre 30 au niveau second point de fixation 34. A first element 12 has the general shape of an L, comprising a base provided at one end with a protrusion 14 on which is fixed a first zone of the fiber 30 at a point 32. The second element 16, fixed on the base 13, generally symmetrical with the protrusion 14 and receives the fiber 30 at the second fixing point 34.
Le matériau composant le premier élément 12 possède un coefficient dilatation inférieur au matériau composant le second élément 16. The material constituting the first element 12 has a coefficient of expansion less than the material making up the second element 16.
Le matériau 16 peut être typiquement de l'aluminium, tandis que le matériau 12 est typiquement un matériau de faible dilatation thermique, par exemple une céramique ou une vitrocéramique. The material 16 may be typically aluminum, while the material 12 is typically a material of low thermal expansion, for example a ceramic or glass-ceramic.
Pour fixer une fibre 30 sur le support 10 ainsi formé, on dépose une goutte de résine thermodurcissable 32, 34 respectivement sur l'excroissance 14 et sur l' elément 16, la fibre sous traction contrôlée est mise en contact avec ces gouttes de résine, puis la résine 32, 34 est polymérisée. Plus précisément la goutte 34 portée par l'élément 16 est polymérisée en premier à l'aide de tout moyen approprié, puis la goutte 32 portée par l'excroissance 14 est polymérisée grâce à un chauffage localisé au laser, de préférence un, laser C02. To fix a fiber 30 on the support 10 thus formed, a drop of thermosetting resin 32, 34 is deposited respectively on the protrusion 14 and on the element 16, the controlled tensile fiber is brought into contact with these drops of resin, then the resin 32, 34 is polymerized. More precisely, the drop 34 carried by the element 16 is polymerized first using any suitable means, then the droplet 32 carried by the protrusion 14 is polymerized by localized laser heating, preferably a C02 laser. .
La localisation de la source de chaleur alliée à la caractéristique du matériau 1 permet de polymériser la colle 32 sans quasiment modifier la contrainte appliquée sur la fibre 30. The location of the heat source combined with the characteristic of the material 1 makes it possible to polymerize the adhesive 32 without substantially modifying the stress applied to the fiber 30.
Lorsque lors de l'utilisation ultérieure, la température augmente, l'écart X entre les 2 points de fixation 32, 34 diminue. La fibre 30, fixée sous traction, est alors relâchée afin de compenser la dérive thermique du filtre. Ce dernier est inscrit dans la fibre 30 entre les points 32 et 34. When during the subsequent use, the temperature increases, the gap X between the 2 attachment points 32, 34 decreases. The fiber 30, fixed under tension, is then released in order to compensate for the thermal drift of the filter. The latter is inscribed in the fiber 30 between the points 32 and 34.
En variante, l'essentiel de l'élément 12 peut être métallique, sous réserve de déposer sur cet élément 12, au niveau de la zone de liaison 32, une plaquette de ceramique ou verre (ou équivalent) 18 (comme on l'a illustré sur la figure 3). In a variant, most of the element 12 may be metallic, provided that there is deposited on this element 12, at the level of the connection zone 32, a ceramic plate or glass (or equivalent) 18 (as was illustrated in Figure 3).
Les résultats obtenus sont indiqués, pour les 2 types de montage correspondant respectivement aux figures 2 et 3, dans les tableaux 1 et 2 suivants.
N <SEP> échantillon <SEP> Décalage <SEP> de <SEP> longueur <SEP> d'onde <SEP> Décalage <SEP> de <SEP> longueur <SEP> d'onde <SEP> Delta <SEP> en <SEP> pm
<tb> a <SEP> Ii <SEP> ué <SEP> en <SEP> nm <SEP> traction <SEP> obtenu <SEP> en <SEP> nm <SEP> <U>(après</U> <SEP> cuisson
<tb> 350/2311I3 <SEP> 0.8 <SEP> 0.82 <SEP> 20
<tb> 350/231112 <SEP> 0.79 <SEP> 0.81 <SEP> 20
<tb> <B><U>350/2311/6</U></B> <SEP> 0.81 <SEP> 0.83 <SEP> 20
<tb> 350/1 <SEP> /1 <SEP> /3 <SEP> 0.80 <SEP> 0.72 <SEP> -80
<tb> 350/1 <SEP> /1 <SEP> /1 <SEP> 0.90 <SEP> 0.88 <SEP> -20
<tb> 350/11112 <SEP> 0.90 <SEP> 0.89 <SEP> -10
<tb> Tableau <SEP> 1 <SEP> : <SEP> Decalage <SEP> de <SEP> la <SEP> longueur <SEP> d'onde <SEP> de <SEP> réseaux <SEP> de <SEP> Bragg <SEP> lors <SEP> de <SEP> la <SEP> Ecart-type <SEP> =
<tb> polymérisation <SEP> au <SEP> laser <SEP> C02 <SEP> (matériau <SEP> 12: <SEP> vitrocéramique, <SEP> matériau <SEP> 16 <SEP> : <SEP> 39 <SEP> pm
<tb> aluminium, <SEP> colle <SEP> : <SEP> résine <SEP> époxyde <SEP> 353ND). <SEP> Température <SEP> de <SEP> cuisson <SEP> - <SEP> 250 <SEP> C.
<tb> Durée <SEP> : <SEP> 1 <SEP> minute
<tb> a <SEP> Ii <SEP> ue <SEP> in <SEP> nm <SEP> tens <SEP> obtained <SEP> in <SEP> nm <SEP><U> (after </ U><SEP> cooking
<tb> 350 / 2311I3 <SEP> 0.8 <SEP> 0.82 <SEP> 20
<tb> 350/231112 <SEP> 0.79 <SEP> 0.81 <SEP> 20
<tb><B><U> 350/2311/6 </ U><SE> 0.81 <SEP> 0.83 <SEP> 20
<tb> 350/1 <SEP> / 1 <SEP> / 3 <SEP> 0.80 <SEP> 0.72 <SEP> -80
<tb> 350/1 <SEP> / 1 <SEP> / 1 <SEP> 0.90 <SEP> 0.88 <SEP> -20
<tb> 350/11112 <SEP> 0.90 <SEP> 0.89 <SEP> -10
<tb> Table <SEP> 1 <SEP>: <SEP><SEP>Offset> of <SEP><SEP><SEP><SEP> Length of <SEP> Networks <SEP> of <SEP> Bragg <SEP> when <SEP> of <SEP><SEP> SD <SEP> =
<tb> polymerization <SEP> with <SEP> laser <SEP> C02 <SEP> (material <SEP> 12: <SEP> vitroceramic, <SEP> material <SEP> 16 <SEP>: <SEP> 39 <SEP> pm
<tb> aluminum, <SEP> glue <SEP>: <SEP> resin <SEP> epoxide <SEP> 353ND). <SEP> Temperature <SEP> of <SEP> cooking <SEP> - <SEP> 250 <SEP> C.
<tb> Time <SEP>: <SEP> 1 <SEP> minute
N <SEP> échantillon <SEP> Décalage <SEP> de <SEP> longueur <SEP> d'onde <SEP> Décalage <SEP> de <SEP> longueur <SEP> d'onde <SEP> Delta <SEP> en <SEP> pm
<tb> a <SEP> pli <SEP> ué <SEP> en <SEP> nm <SEP> (traction) <SEP> obtenu <SEP> en <SEP> nm <SEP> (après <SEP> cuisson
<tb> 50I1 <SEP> /1 <SEP> /5 <SEP> 0.79 <SEP> 0.79 <SEP> 0
<tb> <U>5011/l/4</U> <SEP> 0.80 <SEP> 0.83 <SEP> 30
<tb> 49-912-8 <SEP> 0.80 <SEP> 0.81 <SEP> 10
<tb> 49-912-7 <SEP> 0.80 <SEP> 0.83 <SEP> 30
<tb> 49-912-2 <SEP> 0.80 <SEP> 0.81 <SEP> 10
<tb> Tableau <SEP> 2 <SEP> : <SEP> Decalage <SEP> de <SEP> la <SEP> longueur <SEP> d'onde <SEP> de <SEP> réseaux <SEP> de <SEP> Bragg <SEP> lors <SEP> de <SEP> Ecart-type <SEP> =
<tb> polymérisation <SEP> au <SEP> laser <SEP> C02 <SEP> (matériau <SEP> 12 <SEP> : <SEP> Invar, <SEP> matériau <SEP> 16 <SEP> : <SEP> aluminium <SEP> 13 <SEP> pm
<tb> colle: <SEP> résine <SEP> époxyde <SEP> 353ND). <SEP> Température <SEP> de <SEP> cuisson <SEP> - <SEP> 250 <SEP> C. <SEP> Durée
<tb> minute Selon une autre variante conforme à la présente invention, le support 10 peut être formé d'un matériau piézo-électrique pour permettre un accord longueur d'onde par commande électrique. Dans ce cas le dispositif comprend un substrat support 10 formé d'une céramique piezo-électrique qui porte une fibre optique 30 fixée sur le substrat 10 par deux gouttes de résine 32, 34 polymérisée. N <SEP> sample <SEP><SEP> offset of <SEP><SEP> wave length <SEP><SEP> offset of <SEP><SEP> wave length <SEP> Delta <SEP><SEP> pm
<tb> a <SEP> fold <SEP> ue <SEP> in <SEP> nm <SEP> (tensile) <SEP> obtained <SEP> in <SEP> nm <SEP> (after <SEP> cooking
<tb> 50I1 <SEP> / 1 <SEP> / 5 <SEP> 0.79 <SEP> 0.79 <SEP> 0
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<tb> 49-912-8 <SEP> 0.80 <SEP> 0.81 <SEP> 10
<tb> 49-912-7 <SEP> 0.80 <SEP> 0.83 <SEP> 30
<tb> 49-912-2 <SEP> 0.80 <SEP> 0.81 <SEP> 10
<tb> Table <SEP> 2 <SEP>: <SEP> Offset <SEP> of <SEP> The <SEP> Length <SEP> Wave <SEP> of <SEP> Networks <SEP> of <SEP> Bragg <SEP> when <SEP> of <SEP> Standard Deviation <SEP> =
<tb> polymerization <SEP> with <SEP> laser <SEP> C02 <SEP> (material <SEP> 12 <SEP>: <SEP> Invar, <SEP> material <SEP> 16 <SEP>: <SEP> aluminum <SEP> 13 <SEP> pm
<tb> glue: <SEP> resin <SEP> epoxide <SEP> 353ND). <SEP> Temperature <SEP> of <SEP> cooking <SEP> - <SEP> 250 <SEP> C. <SEP> Duration
<tb> minute According to another variant according to the present invention, the support 10 may be formed of a piezoelectric material to allow a wavelength agreement by electrical control. In this case the device comprises a support substrate 10 formed of a piezoelectric ceramic which carries an optical fiber 30 fixed on the substrate 10 by two drops of resin 32, 34 polymerized.
La fibre 30 étant fixée aux 2 extrémités 32 et 34, lorsqu'une tension électrique est appliquée aux bornes des câbles 19 pilotant la céramique piézo- électrique, la longueur d'onde du réseau de Bragg porté par la fibre 30 se décale par traction mécanique. The fiber 30 being fixed to the two ends 32 and 34, when an electric voltage is applied across the cables 19 driving the piezoelectric ceramic, the wavelength of the Bragg grating carried by the fiber 30 is shifted by mechanical traction .
Une polymérisation, par convection, selon la technique classique connue de l'homme de l'art, des gouttes de résine 32, 34, conduirait à l'échauffement de la céramique piezo 10 préjudiciable pour la longueur d'onde en raison de dilatation et de l'effet pyroélectrique. Le décalage en longueur d'onde observé après polymérisation classique selon l'état de la technique, sur 17 échantillons, va de +220 à +460 pin. A polymerization, by convection, according to the conventional technique known to those skilled in the art, drops of resin 32, 34, would lead to the heating of the piezo ceramic 10 detrimental to the wavelength due to expansion and of the pyroelectric effect. The wavelength shift observed after conventional polymerization according to the state of the art, on 17 samples, ranges from +220 to +460 pin.
En revanche l'utilisation d'un laser pour polymériser les gouttes de résine 32, 34, comme préconisé dans le cadre de la présente invention, permet localiser la cuisson pour polymériser la résine sans échauffer le support 10. On the other hand, the use of a laser for polymerizing resin drops 32, 34, as recommended in the context of the present invention, makes it possible to localize the baking to polymerize the resin without heating the support 10.
Pour l'isolation thermique, des plaquettes 18 en vitrocéramique peuvent être insérées entre le point de collage 32, 34 et la céramique piezo 10. For thermal insulation, ceramic glass plates 18 may be inserted between the bonding point 32, 34 and the piezo ceramic 10.
On a ainsi illustré sur la figure 4 un dispositif conforme à la présente invention comprenant un substrat support 10 formé d'une céramique piezo- électrique qui porte deux plaquettes 18 en vitrocéramique, lesquelles portent elles- mêmes une fibre optique 30 fixée sur les plaquettes 18 par deux gouttes de résine 32, 34 polymérisée. FIG. 4 thus illustrates a device according to the present invention comprising a support substrate 10 formed of a piezoelectric ceramic which carries two wafers 18 made of glass-ceramic, which themselves bear an optical fiber 30 fixed to the wafers 18 by two drops of resin 32, 34 polymerized.
Le décalage en longueur d'onde observé sur un dispositif conforme à la présente invention ainsi formé du type illustré sur la figure 4, est dans ce cas compris dans une fourchette de 70 pin. Le résultat est indiqué figure 5 sous forme d'histogramme. The wavelength shift observed on a device according to the present invention thus formed of the type illustrated in Figure 4, is in this case within a range of 70 pin. The result is indicated in FIG. 5 in the form of a histogram.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Naturally, the present invention is not limited to the particular embodiments which have just been described, but extends to all variants that are in keeping with its spirit.
En particulier la présente invention n'est pas limitée aux variantes d'application particulières, précédemment décrites, mais peut trouver application de façon générale à tous composants intégrés pour lesquels la contrainte axiale sur la fibre doit être ajustée à une valeur précise. In particular, the present invention is not limited to the particular application variants described above, but can generally be applied to all integrated components for which the axial stress on the fiber must be adjusted to a precise value.
<I><U>Références citées</U></I> [1<B>]</B> L'Usine Nouvelle n 2641 du 14/05/98, rubrique Télécommunications . Kersey A.D., Davis M.A., Patrick HI, LeBlanc M., Koo K.P., Askins C.G., Putnam M.A., Friebele E.J., "Fiber grating sensors", J. of Lightwave Tech, 15, (1997). [3] Mizrahi V., Erdogan T., DiGiovanni DI, Lemaire P.J., MacDonald M., Kosinski S.G., Cabot S. , Sipe J.E., Four channel fibre grating demultiplexer , Électron. Let. 30(10),p7810-781 (1994). [41 US 5042898. [5] US 6044189. <I> <U> References quoted </ U> </ I> [1 <B>] </ B> L'Usine Nouvelle n 2641 of 14/05/98, heading Telecommunications. Kersey A.D., Davis M.A., Patrick HI, LeBlanc M., Koo K.P., Askins C.G., Putnam M.A., Friebele E.J., "Fiber grating sensors", J. of Lightwave Tech, 15, (1997). [3] Mizrahi V., Erdogan T., DiGiovanni DI, Lemaire P.J., MacDonald M., Kosinski S.G., Cabot S., Sipe J.E., Four channel grating fiber demultiplexer, Electron. Let. 30 (10), p7810-781 (1994). [41 US 5042898. [5] US 6044189.
Yoffe et al., Passive temperature-compensating package for optical fiber gratings , Applied Optics 34(30), pp 6859-6861. Yoffe et al., Passive temperature-compensating package for optical fiber gratings, Applied Optics 34 (30), pp 6859-6861.
Quetel L. , "Étude et realisation de dispositifs actifs ou passifs utilisant des reseaux de Bragg photinscrits dans des fibres optiques monomodes", These de doctorat, p.157, 1997. Quetel L., "Study and Realization of Active or Passive Devices Using Photodefined Bragg Networks in Single-mode Optical Fibers", Ph.D., p.157, 1997.
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[9] La transmission multicolore fait exploser les débits , L'Usine Nouvelle, no 2631, 03/05/98.[9] The multicolored transmission detonates the flows, L'Usine Nouvelle, no. 2631, 03/05/98.
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