FR2817975A1

FR2817975A1 - Procede et dispositif d'alignement passif de fibres optiques et de composants, utilisant des entailles en croix

Info

Publication number: FR2817975A1
Application number: FR0015897A
Authority: FR
Inventors: Francois Marion
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2002-06-14
Anticipated expiration: 2020-12-07
Also published as: FR2817975B1; EP1342119A1; US6810183B2; WO2002046818A1; US20030001115A1; JP2004515804A

Abstract

Procédé et dispositif d'alignement passif de fibres optiques et de composants, utilisant des entailles.Etant donné un composant, en particulier un composant optoélectronique (2), devant être couplé à au moins une fibre optique (32, 34, 36), on forme des entailles croisées dans le substrat (4) du composant pour définir, en l'intersection de deux entailles, un logement (22, 24, 26) prévu pour recevoir une extrémité de la fibre.

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF D'ALIGNEMENT PASSIF DE FIBRES OPTIQUES ET DE COMPOSANTS, UTILISANT DES ENTAILLES EN CROIX DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne un procédé e et un dispositif d'alignement passif d'au moins une fibre optique d'au moins un composant.

Le composant peut être, comme on le verra mieux par la suite, un support auxiliaire d'alignement de fibres optiques ou un composant optoélectronique et, dans ce dernier cas, peut être un photo-détecteur ou un photo-émetteur (par exemple du genre diode ou laser).

L'invention permet en particulier d'assembler un ruban standard de fibres optiques et une barrette de circuits optiques émetteurs ou récepteurs.

L'invention s'applique aussi à la connexion d'une matrice de fibres optiques à une matrice de VCSEL c'est-à-dire de lasers à émission par la surface et à

cavité verticale ( vertical cavity surface emitting lasers ) ou à une matrice de photo-détecteurs de ce genre.

L'invention s'applique en outre aux composants optoélectroniques que l'on veut assembler à des liens optiques à fort débit (par exemple des câbles optiques munis de connecteurs) ainsi qu'à l'assemblage de fibres optiques parallèles et de composants optoélectroniques juxtaposés.

L'invention permet également de former des liaisons optiques directes entre des émetteurs de

lumière et d'autres émetteurs de lumière destinés au pompage optique des précédents.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Le couplage d'une fibre optique et d'un émetteur de faisceau laser nécessite un alignement précis de ce composant et de la fibre, en général un alignement à au plus 10 um près, la précision requise étant même supérieure pour les fibres optiques monomodes. Pour le couplage d'une fibre optique et d'un composant détecteur (par exemple un VCSEL traité en photodétecteur) on demande la même précision que pour le couplage entre la fibre et le composant émetteur.

Si l'on considère l'exemple du couplage d'une fibre optique et d'un émetteur laser, une technique d'alignement communément utilisée est l'alignement actif de la fibre et de cet émetteur laser, ce dernier étant mis sous tension pour émettre un faisceau laser. Lorsque l'alignement est obtenu, on fixe la fibre à l'émetteur laser par soudage ou collage.

Cette technique d'alignement actif conduit à un coût élevé pour l'assemblage obtenu.

C'est pourquoi une technique d'alignement passif a été étudiée. Dans ce cas, le positionnement relatif puis la fixation de la fibre et de l'élément émetteur ou récepteur sont réalisés sans tension (pour l'élément) ni flux lumineux. La fibre et l'élément sont calés mécaniquement l'un par rapport à l'autre puis fixés de façon précise.

On connaît par exemple une technique d'assemblage passif d'une fibre optique et d'un barreau

laser ( laser rod ) dont l'émission est latérale. Cet assemblage utilise un support comprenant un sillon en V ( V groove ) qui est prévu pour le positionnement de la fibre optique. Cette dernière est collée dans ce sillon en V et le barreau laser est hybridé avec précision sur le support, en regard de la fibre.

Cette technique permet d'atteindre des précisions de l'ordre de 1 um à 5 um. Elle permet d'assembler une fibre optique et un laser à émission latérale mais ne permet pas l'assemblage d'une fibre et d'un laser du genre VCSEL qui émet de la lumière par une face.

Cependant, cette technique a été modifié pour permettre un tel assemblage. Dans ce cas, on utilise des moyens optiques ou mécaniques pour mettre le VCSEL à 900 de la fibre optique.

Néanmoins, cette technique modifiée d'alignement passif nécessite la mise en oeuvre de moyens complexes, en particulier de moyens auxiliaires d'alignement.

En fait, si l'on désire assembler une barrette de VCSEL (émetteurs ou détecteurs) à des fibres optiques, l'art antérieur montre qu'il est nécessaire d'utiliser un moyen auxiliaire d'alignement et de support pour l'assemblage.

Un assemblage direct d'un VCSEL émettant par la face arrière et d'une fibre optique est cependant connu par les documents suivants : [1] A. Keating et al., 6 Gbit/s optically pumped
1, 55 um VCSEL operating up to 105OC, Revue
Photonics, vol. 12, n02, 2000, pp. 116-118.

[2] Y. Kobayashi et al., Improvement of coupling efficiency for passive alignment of stacked multifiber tapes to a vertical-cavity surface- emitting laser array, Jpn. J. Appl., Phys., vol. 36,
Part I, n 3B, 1997, pp. 1872-1875.

On obtient cet assemblage connu en formant un trou de guidage dans le substrat du VCSEL.

Dans l'invention, comme dans l'art antérieur, on cherche à résoudre le problème du couplage direct et précis entre au moins une fibre optique et au moins un composant optoélectronique (émetteur ou détecteur), par exemple du genre planar actif, ce couplage étant passif.

Pour plus de clarté, considérons le problème particulier que pose l'assemblage direct et précis d'un VCSEL et d'une fibre optique.

Le document [1] montre comment on peut aligner passivement des fibres optiques et des dispositifs optoélectroniques (VCSEL) en perçant des trous de guidage dans le substrat qui porte les dispositifs et en glissant des fibres optiques dans ces trous.

Cette technique connue présente cependant l'inconvénient de nécessiter la formation de trous de guidage directement dans le substrat où l'on fait croître ces dispositifs.

Or, il s'agit d'un substrat fait de GaAs et donc fragile, qui risque de se casser en cours de fabrication des dispositifs s'il est percé au préalable, ou qui risque de se casser lors des

opérations finales de fabrication de l'ensemble si ce substrat est percé après la formation des dispositifs. be plus, ce substrat en GaAs, fragilisé par les trous, est susceptible de se casser lors de l'introduction des fibres optiques.

En outre, le perçage à des cotes précises d'un matériau tel que GaAs est une technique peu connue et donc difficile à mettre en oeuvre.

EXPOSÉ DE L'INVENTION
Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précédents.

L'invention propose de former au moins un logement, constituant un guide d'alignement, directement sur un composant, de telle manière que l'on puisse aligner une fibre optique et le composant sans support ni cale auxiliaire d'alignement.

Dans un'mode de réalisation particulier de l'invention, où l'on veut connecter des fibres optiques

avec une ou plusieurs puces ( chips ) optoélectroniques, on propose de former des guides d'alignement dans le substrat de chaque puce, après hybridation de cette puce (ou ces puces) sur le circuit de commande de celle (s)-ci.

Pour la formation des guides d'alignement et la mise en place des fibres, l'ensemble puce (s)circuit de commande est plus résistant que les puces seules.

De façon précise, la présente invention a pour objet un procédé d'alignement passif d'au moins un composant et d'au moins une fibre optique, le composant comprenant un substrat qui a des première et deuxième

faces opposées, ce procédé étant caractérisé en ce que : - on forme au moins deux entailles dans le substrat, à partir de la première face de ce substrat, ces deux entailles formant une croix et définissant, par leur intersection, un logement qui est prévu pour recevoir une extrémité de la fibre optique, et - on place cette extrémité dans le logement.

Selon un premier mode de mise en oeuvre particulier du procédé objet de l'invention, le composant est un composant optoélectronique comprenant au moins une zone active formée du côté de la deuxième face du substrat, cette zone active étant destinée à émettre ou recevoir une lumière et devant être optiquement couplée à la fibre optique, et l'on forme les entailles de façon que le logement se trouve en regard de la zone active du composant optoélectronique.

Ce composant optoélectronique comprend, par exemple, au moins un laser à émission par la surface et à cavité verticale, formé par la zone active.

Selon un deuxième mode de mise en oeuvre particulier, le composant est un support auxiliaire d'alignement de fibre (s) optiques (s).

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, on couple ce support auxiliaire d'alignement à d'un composant optoélectronique comprenant au moins une zone active, le logement du support auxiliaire d'alignement étant formé de façon à se trouver en regard de cette zone active lorsque le support auxiliaire d'alignement est couplé au composant optoélectronique.

Dans ce cas, l'extrémité de la fibre optique peut être placée dans le logement avant, ou après, le couplage du support auxiliaire d'alignement au composant optoélectronique.

Dans un exemple de l'invention, on forme le composant (en particulier lorsqu'il s'agit d'un support auxiliaire d'alignement) en plusieurs exemplaires, sur un même substrat, on forme ensuite les entailles pour tous ces exemplaires puis on sépare ces exemplaires les uns des autres.

Selon un mode de mise en oeuvre particulier du procédé objet de l'invention, dans le cas où le composant est un composant optoélectronique, on forme ce composant optoélectronique en plusieurs exemplaires sur un même substrat, on forme ensuite les entailles pour tous ces exemplaires, on sépare ces exemplaires les uns des autres, on les hybride, du côté de leurs deuxièmes faces, à un circuit électronique de commande et l'on place les extrémités respectives de fibres optiques dans les logements formés sur les exemplaires, ces logements étant prévus pour recevoir ces extrémités.

Cependant, selon un mode de mise en oeuvre préféré, on forme le composant optoélectronique en plusieurs exemplaires sur un même substrat, on sépare ces exemplaires les uns des autres, on les hybride, du côté de leurs deuxièmes faces, à un circuit électronique de commande, on forme ensuite les entailles pour tous les exemplaires ainsi hybridés et l'on place les extrémités respectives de fibres optiques dans les logements formés sur les exemplaires,

ces logements étant prévus pour recevoir ces extrémités.

Dans l'invention, le substrat peut être transparent à la lumière destinée à être reçue ou émise par la fibre optique ou, au contraire, opaque à cette lumière.

Dans ce dernier cas, on forme en outre (avant ou après les entailles) un trou prévu pour faire déboucher le logement sur la deuxième face du substrat.

Ce trou peut être formé au moyen d'un laser.

Dans l'invention, les entailles sont, quant à elles, de préférence formées au moyen d'une machine de découpage, comprenant une scie à lame rotative.

La présente invention a également pour objet un dispositif d'alignement passif d'au moins un composant et d'au moins une fibre optique, le composant comprenant un substrat qui a des première et deuxième faces opposées, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux entailles formées dans le substrat à partir de la première face de celui-ci, ces deux entailles formant une croix et définissant, par leur intersection, un logement qui est prévu pour recevoir une extrémité de la fibre optique.

Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, le composant est un composant optoélectronique qui est hybridé, du côté de la deuxième face du substrat, à un circuit électronique de commande.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : 'la figure 1A est une vue en coupe schématique d'un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention en cours de fabrication, utilisant un substrat transparent à la lumière émise ou captée par les fibres optiques destinées à être couplées à ce dispositif, 'la figure 1B est une vue de dessus schématique du dispositif de la figure 1A, 'la figure 1C est une vue de dessus schématique agrandie d'une partie du dispositif de la figure
1A, au niveau d'un logement que l'on a formé dans le substrat, * la figure 1D est une vue en coupe schématique du dispositif de la figure 1A, dans lequel les fibres optiques sont couplées aux zones actives que comporte le dispositif, 'la figure 2A est une vue en coupe schématique d'un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention en cours de fabrication, utilisant un substrat qui n'est pas transparent à la lumière émise ou captée par les fibres optiques destinées à être couplées à ce dispositif, 'la figure 2B est une vue de dessus schématique du dispositif de la figure 2A,

'la figure 2C est une vue de dessus schématique agrandie d'une partie du dispositif de la figure
2A, au niveau d'un logement que l'on a formé dans le substrat, 'la figure 2D est une vue en coupe schématique du dispositif de la figure 2A, dans lequel les fibres optiques sont couplées aux zones actives que comporte le dispositif, 'la figure 3A est une vue en coupe schématique d'un support intermédiaire d'alignement, muni de fibres optiques, et d'un composant optoélectronique, que l'on souhaite connecter l'un à l'autre, 'la figure 3B est une vue en coupe schématique de ce support intermédiaire d'alignement en cours de fabrication conformément à l'invention, 'la figure 3C est une vue de dessus schématique du support intermédiaire d'alignement de la figure 3B, et 'la figure 3D est une vue en coupe schématique du support intermédiaire d'alignement et du composant optoélectronique de la figure 3A, lorsqu'ils sont connectés l'un à l'autre.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Le dispositif conforme à l'invention, qui est schématiquement représenté sur la figure 1A, comprend un composant optoélectronique 2. Ce composant optoélectronique comporte un substrat 4 ainsi qu'une ou plusieurs zones actives, telles que les zones actives 6, qui sont formées dans le substrat 4, à partir d'une face de celui-ci, et sont chacune destinées à émettre

ou à détecter de la lumière. Le substrat 4 est transparent à cette lumière.

On précise que les zones actives 6 émettent de la lumière vers la face opposée à celle à partir de laquelle on a formé ces zones actives 8 ou détectent de la lumière provenant de cette face opposée.

Cette dernière est appelée face arrière ou face supérieure tandis que la face à partir de laquelle sont formées les zones actives 6 est appelée face avant ou face inférieure .

Le composant optoélectronique 2 est monté, par l'intermédiaire de sa face inférieure, sur un circuit de commande 8, au moyen de billes de brasure ( solder balls ) 10, puis enrobé de résine (référence 11).

Un tel assemblage peut être obtenu, en plusieurs exemplaires, par hybridation puis enrobage collectif, au moyen de résine, de composants optoélectroniques du genre du composant 2, sur une plaque entière de silicium comportant des ces circuits de commande de l'ensemble de ces composants.

A ce sujet on se reportera au document suivant : [3] US 5 574 285 A (F. Marion, A. Guiga, M. Boitel et G. Gaude), Electromagnetic radiation detector and its

production process , correspondant à la demande de brevet français nO 94 00115 du 7 janvier 1994.

Dans l'exemple de la figure 1A, on souhaite aligner des fibres optiques ou, plus précisément, les coeurs ( cores ) de ces fibres avec les zones actives 6 qui constituent par exemple des émetteurs planar de lumière, du genre VCSEL.

Conformément à l'invention, on forme des logements pour les fibres sur la face supérieure du substrat 4 du composant optoélectronique 2 (ou de chaque composant optoélectronique si l'on a hybridé plusieurs composants au circuit de commande).

Pour obtenir ces logements, on forme des entailles ou rainures sur le substrat 4.

Pour ce faire, il suffit d'utiliser une simple machine de découpage comprenant une scie dont on aperçoit la lame rotative 12 sur la figure 1A.

Plus précisément, au moyen de cette machine, on forme des entailles croisées dans le substrat, à partir de la face supérieure de ce dernier, comme on le voit sur la figure 1B.

Dans l'exemple représenté, on forme une première entaille 14, qui passe au-dessus des trois zones actives, et trois autres entailles 16,18 et 20 qui passent respectivement au-dessus de ces trois zones actives, sont perpendiculaires à cette entaille 14 et forment ainsi trois croix avec cette dernière.

Par leurs trois intersections, les entailles 14,16, 18 et 20 définissent trois logements (borgnes) 22,24 et 26 qui s'étendent dans le substrat 4, perpendiculairement à la face supérieure de ce dernier, et sont respectivement disposés en regard des zones actives.

Chaque logement forme sensiblement un prisme dont la base est un carré (voir figures 1A et 1B). L'axe X (figure 1D) de ce logement est perpendiculaire à la face supérieure du substrat 4, contient l'intersection des diagonales de ce carré et rencontre la zone active correspondante.

Il convient de noter que, lorsque que tous les composants optoélectroniques sont hybridés sur la plaque de silicium mentionnée plus haut, ces composants sont positionnés à mieux que 1 um, comme cela est connu dans l'art antérieur. Il'suffit alors de former des entailles précises, alignées sur des marques d'alignement préalablement faites à la surface du circuit de commande, pour que ces entailles soient également alignées par rapport aux zones actives des composants optoélectroniques hybridés sur cette surface.

Chaque logement est destiné à recevoir l'extrémité d'une fibre optique pour coupler optiquement cette dernière à la zone active correspondant à ce logement.

Dans le substrat de chaque composant optoélectronique, les entailles sont formées de façon précise, avec une largeur L (figure 1C) prédéfinie, de telle manière que la distance entre deux coins en vis- à-vis, à chaque intersection de deux entailles, soit très légèrement supérieure au diamètre D de la fibre optique 28 que l'on veut insérer dans le logement formé par cette intersection, comme on le voit sur la figure 1C où la référence 30 représente le coeur de la fibre.

On choisit donc une largeur L très légèrement supérieure à D/v2 avec de préférence : D-L2 2 um.

La figure 1D montre des fibres optiques 32, 34 et 36 dont les extrémités sont respectivement introduites (ou en cours d'introduction) dans les

logements 22, 24 et 26, pour être optiquement couplées aux zones actives correspondant à ces logements.

L'axe X de chaque logement coïncide alors sensiblement avec l'axe du coeur 30 de l'extrémité de la fibre correspondante.

Une couche de colle 38, disposée à la e périphérie de chaque fibre, permet de maintenir l'extrémité de cette fibre dans le logement correspondant.

On donne maintenant, à titre purement indicatif et nullement limitatif un exemple correspondant aux figures 1A à 1D.

Dans cet exemple, on utilise une plaque en silicium de 200 mm de diamètre pour y donner des circuits de commande de 5 mm x 5 mm, chacun de ces circuits étant destiné à commander un circuit de détection.

On hybride sur cette plaque environ mille circuits de détection en AsGa que l'on enrobe de résine selon la technique appelée underfill .

Chaque circuit de détection comporte dix VCSEL espacés les uns des autres de 250 um et constitue, après hybridation, un circuit optoélectronique de 1 mm x 3 mm.

On entaille la surface d'arséniure de gallium qui dépasse de la résine sur une profondeur environ égale à 200 um avec une scie dont la lame a une largeur L de 90 um et de telle manière que les intersections des entailles formées (qui sont horizontales et verticales en vue de dessus) soient en regard des VCSEL.

L'alignement se fait, comme on l'a vu, sur des marques formées sur le silicium.

La distance D entre deux coins opposés de chaque intersection est égale à 90J2 c'est-à-dire 127 um.

On découpe ensuite chaque circuit de commande muni de son circuit optoélectronique hybridé.

Ensuite, on insère et l'on colle l'extrémité d'une fibre optique dans chaque logement formé sur ce circuit optoélectronique, par l'intersection de deux entailles, avec une précision d'alignement meilleure que 2 um par rapport au VECSEL sous-jacent. Le diamètre de la fibre optique est égal

à 125 um + 1 um.

En revenant aux figures 1A à 1D, on précise que les logements formés ont la même fonction que les trous de guidage dont il est question dans le document [2] : ils servent également à guider des extrémités de fibres optiques.

Cependant, ces logements ou guides d'alignement (sans paroi latérale) sont très différents de ces trous et sont également obtenus de façon très différente, ces trous résultant généralement d'une gravure ( etching ) d'un substrat en arséniure de gallium.

On peut bien entendu former les logements du composant optoélectronique 2 préalablement à l'hybridation de ce composant sur le circuit de commande 8 et l'on obtient encore un alignement précis par rapport aux zones actives 6.

Cependant, on risque alors d'aboutir aux inconvénients évoqués plus haut à propos de la fragilité des substrats en arséniure de gallium.

Les figures 2A à 2D, illustrent schématiquement une variante de l'exemple de l'invention, qui est illustré par les figures 1A à 1D.

Dans le cas du composant 39 des figures 2A à 2D, le substrat 4, sur la face inférieure duquel on a fait croître une couche épitaxiale 4a dans laquelle on a formé les zones actives 6, n'est pas transparent à la la lumière destinée à être émise ou détectée par ces zones actives.

On forme alors un trou 40 dans le substrat 4, en regard de chaque zone active 6, de manière à retirer le substrat résiduel et prolonger ainsi le logement correspondant à cette zone active jusqu'à la face inférieure du substrat 4 c'est-à-dire jusqu'à la couche épitaxiale 4a.

La taille de ce trou est supérieure au diamètre du coeur de la fibre optique correspondante mais inférieure à la taille du logement correspondant.

Les trous 40 peuvent être formés avant les entailles. Dans ce cas, chaque trou est formé à partir de la surface supérieure du substrat 4 jusqu'à la couche épitaxiale 4a.

En variante, on forme d'abord les entailles permettant d'obtenir les logements puis, au fond de chaque logement, on forme un trou 40, jusqu'à la couche épitaxiale 4a.

On peut réaliser collectivement ces trous 40 par exemple par gravure du substrat 4, de manière standard.

En se reportant à la figure 2C, il convient de noter que les trous n'ont pas à être formés avec précision en ce qui concerne leur diamètre car l'alignement de chaque fibre optique sur les quatre coins du logement correspondant est toujours permis par les entailles.

Dans l'exemple de la figure 3A, un substrat formant un support intermédiaire d'alignement 42, muni de fibres optiques, par exemple les trois fibres 32,34 et 36, est destiné à être aligné avec un composant optoélectronique 44 hybridé sur un circuit de commande 8 par exemple en silicium.

Ce composant optoélectronique 44 comporte des zones actives 6 formant par exemple des VCSEL. Il est hybridé au circuit de commande 8 par des microbilles de brasure 10.

Une résine 46 entoure le composant optoélectronique comme on le voit sur la figure 2A et s'étend aussi dans l'espace compris entre la face inférieure du composant optoélectronique 44 et le circuit de commande 8, autour des microbilles de brasure 10.

De plus, cette résine s'étend au-delà de la surface supérieure du composant optoélectronique 44 et définit ainsi avec cette face supérieure, un espace destiné à recevoir le support intermédiaire d'alignement 42.

Au sujet d'une telle structure (formée par le circuit de commande 8, le composant optoélectronique 44 et la résine 46), on se reportera au document [3].

Dans l'exemple des figures 3A à 3D, la présente invention est appliquée à la fabrication du support intermédiaire d'alignement 42.

On voit sur la figure 3B ce support intermédiaire d'alignement 42 avant l'insertion des extrémités des fibres optiques dans ce dernier.

On traite ce support 42 comme on a traité le substrat 4 des figures 2A, 2B et 2C, pour former (voir figures 3B et 3C) les entailles 14,16, 18 et 20 et les trous 40 et définir ainsi les logements, ou guides d'alignement, 22,24 et 26 des extrémités des fibres, prolongés par les trous 40 (de diamètre inférieur à la taille des logements mais supérieur au diamètre des coeurs des fibres), ces trous 40 débouchant sur la face inférieure du support pour que de la lumière puisse aller d'une zone active au coeur de fibre correspondant et/ou réciproquement.

De préférence, on forme d'abord les trous 40 du support 42 d'une face à l'autre de ce dernier, par exemple au moyen d'un laser de puissance suffisante, avec une précision peu contraignante, et l'on forme ensuite les entailles de façon précise, sur le support d'alignement, pour obtenir les logements.

Ensuite, on découpe de façon précise et totale les bords du support 42, en vue de son insertion dans l'espace délimité par la résine 46 et le composant optoélectronique 44.

On précise que l'on forme généralement le support 42 en un grand nombre d'exemplaires, à partir d'une même plaque 48 par exemple en silicium (figures 3B et 3C). On peut alors former collectivement les

trous et les entailles sur cette plaque puis découper tous les exemplaires.

Le procédé illustré schématiquement par les figures 3A à 3C demande une grande précision pour la formation des entailles et pour le découpage des bords du support 42, par rapport aux logements destinés à recevoir les extrémités des fibres, pour que le coeur de chaque extrémité de fibre puisse être aligné de manière précise avec la zone active 6 correspondante.

Les opérations de formation des entailles et de découpage des bords du support sont réalisées en série sur la même machine et satisfont donc aisément à cette exigence de précision.

Lorsque le support intermédiaire d'alignement est formé et comporte donc les logements 22,24 et 26 et les trous 40, on peut insérer les extrémités des fibres optiques dans les logements et immobiliser ces fibres optiques au moyen d'une colle 38.

On peut ensuite insérer le support intermédiaire d'alignement 42, muni des fibres optiques, dans l'espace mentionné plus haut et immobiliser ce support par rapport au composant optoélectronique 44 au moyen d'une colle 50 (allant de la périphérie du support 42 à la résine 46 dans l'exemple représenté).

En variante, on commence par disposer le support intermédiaire 42 dans cet espace puis on l'immobilise par rapport au composant optoélectronique au moyen de la colle 50, on insère ensuite les extrémités des fibres optiques dans les logements

correspondants et l'on immobilise les fibres au moyen de la colle 38.

A titre purement indicatif et nullement limitatif, on forme 1000 supports auxiliaires d'alignement à partir d'une plaque de silicium on forme les trous 40 par perçage de la plaque au moyen d'un laser ; on forme les entailles en utilisant des alignements grossiers par rapport aux perçages obtenus grâce au laser ; toutes les onze entailles, on découpe totalement la plaque pour délimiter les bords des supports auxiliaires ; on reporte les supports auxiliaires dans les espaces, ou empreintes, prévues sur un circuit de commande sur lequel on a hybridé 1000 composants optoélectroniques comportant respectivement ces espaces ou empreintes ; on insère et l'on fixe les extrémités des fibres optiques dans les logements des supports auxiliaires d'alignement.

Il convient de noter que le support 42 peut être formé avec seulement les entailles et donc sans les trous 40 lorsqu'il est transparent à la lumière issue des fibres et/ou des zones actives.

Revenons sur l'une des applications de l'invention, que l'on a mentionnée au début de la présente description. Pour pomper optiquement des lasers, formés par les zones actives d'un premier composant optoélectronique, par d'autres lasers, formés par les zones actives d'un deuxième composant optoélectronique, il suffit de coupler le deuxième composant à des extrémités respectives de fibres optiques, de la manière décrite en faisant référence à la figure 1A, 1B ou 1C, et de coupler de la même manière, le premier composant aux autres extrémités des

fibres, ce premier composant n'étant alors hybridé à aucun circuit de commande pour pouvoir émettre de la lumière par sa face avant.

La présente invention a divers avantages relativement à la solidité, la facilité de formation des entailles avec les précisions demandées (généralement 1 um) et le coût de fabrication.

En ce qui concerne la solidité, on hybride le composant optoélectronique sur le circuit de commande de préférence avant la formation des entailles.

L'assemblage ainsi constitué permet d'avoir une grande solidité du composant pendant cette formation des entailles et d'éviter tout problème de cassure, qui se pose avec les substrats de croissance standard, par exemple en arséniure de gallium ou en phosphure d'indium.

En ce qui concerne la facilité de formation des entailles, on maîtrise parfaitement le découpage de l'arséniure de gallium à des cotes précises, contrairement à la fabrication de trous de guidage de fibres dans un tel matériau, par gravure chimique ou par gravure par plasma.

En ce qui concerne le coût, les techniques connues de fabrication de guides de fibres mettent toutes en oeuvre des procédés de photolithographie qui sont extrêmement coûteux du point de vue des machines et du temps. Ils nécessitent, en effet, trois opérations successives, en particulier une opération très longue de gravure profonde.

La présente invention permet au contraire une fabrication rapide de guides de fibres optiques, avec une simple machine de découpage.

De plus, la formation des trous dans les substrats n'a pas besoin de précision et peut être réalisée par laser, ce qui est peu coûteux.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé d'alignement passif d'au moins un composant et d'au moins une fibre optique, le composant comprenant un substrat qui a des première et deuxième faces opposées, ce procédé étant caractérisé en ce que : - on forme au moins deux entailles (14,16, 18,20) dans le substrat (4,42), à partir de la première face de ce substrat, ces deux entailles formant une croix et définissant, par leur intersection, un logement (22,24, 26) qui est prévu pour recevoir une extrémité de la fibre optique (32,34, 36), et - on place cette extrémité dans le logement.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le composant est un composant optoélectronique (2,39) comprenant au moins une zone active (6) formée du côté de la deuxième face du substrat, cette zone active étant destinée à émettre ou recevoir une lumière et devant être optiquement couplée à la fibre optique, et l'on forme les entailles de façon que le logement se trouve en regard de la zone active du composant optoélectronique.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la zone active (6) forme un laser à émission par la surface et à cavité verticale.
4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le composant est un support auxiliaire d'alignement de fibre (s) optique (s) (42).
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on couple ce support auxiliaire d'alignement (42) à un composant optoélectronique (44) comprenant au

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moins une zone active (62), le logement du support auxiliaire d'alignement étant formé de façon à se trouver en regard de cette zone active lorsque le support auxiliaire d'alignement est couplé au composant optoélectronique.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel on forme le composant en plusieurs exemplaires sur un même substrat (48), on forme ensuite les entailles pour tous ces exemplaires puis on sépare ces exemplaires les uns des autres.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans lequel on forme le composant optoélectronique (2,39) en plusieurs exemplaires sur un même substrat, on forme ensuite les entailles pour tous ces exemplaires, on sépare ces exemplaires les uns des autres, on les hybride, du côté de leurs deuxièmes faces, à un circuit électronique de commande (8) et l'on place les extrémités respectives de fibres optiques (32,34, 36) dans les logements formés sur les exemplaires, ces logements étant prévus pour recevoir ces extrémités.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans lequel on forme le composant optoélectronique (2,39) en plusieurs exemplaires sur un même substrat, on sépare ces exemplaires les uns des autres, on les hybride, du côté de leurs deuxièmes faces, à un circuit électronique de commande (8), on forme ensuite les entailles pour tous les exemplaires ainsi hybridés et l'on place les extrémité respectives de fibres optiques (32,34, 36) dans les logements formés sur les exemplaires, ces logements étant prévus pour recevoir ces extrémités.

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9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le substrat est transparent à la lumière destinée à être reçue ou émise par la fibre optique.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le substrat est opaque à la lumière destinée à être reçue ou émise par la fibre optique et l'on forme en outre un trou (40) prévu pour prolonger le logement (22,24, 26) jusqu'à la deuxième face du substrat (4,42).
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel on forme le trou (40) au moyen d'un laser.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel on forme les entailles au moyen d'une machine de découpage, comprenant une scie à lame rotative (12).
13. Dispositif d'alignement passif d'au moins un composant et d'au moins une fibre optique, le composant comprenant un substrat qui a des première et deuxième faces opposées, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux entailles (14,18, 18,20) formées dans le substrat (4,42) à partir de la première face de celui-ci, - ces deux entailles formant une croix et définissant, par leur intersection, un logement (22,24, 26) qui est prévu pour recevoir une extrémité de la fibre optique (32,34, 36).
14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le composant est un composant optoélectronique (2,39) qui est hybridé, du côté de la deuxième face du substrat, à un circuit électronique de commande (8).