FR2825475A1 - Connecteur optique et couplage optique - Google Patents
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Abstract
Un connecteur optique inclut un bloc de support (9), une paire de broches de guidage (5) qui font saillie depuis ledit bloc de support pour un accouplement avec un composant de connexion (6) et un réseau de composants optiques actifs (2) qui sont logés dans le bloc de support de telle sorte qu'un vide soit présent entre les composants optiques actifs et les fibres optiques (7) qui sont supportées par le composant de connexion. Un matériau d'agent de remplissage transparent (12) remplit le vide et constitue un chemin lumineux entre les composants optiques actifs et les fibres optiques.
Description
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Domaine de l'invention
La présente invention concerne le domaine des communications par fibres optiques et de façon davantage particulière, la présente invention concerne un procédé permettant de coupler des fibres optiques ensemble ou à un émetteur de lumière ou à un récepteur de lumière. L'invention peut être appliquée à des dispositifs optiques haute vitesse à multiples canaux ou multicanaux.
La présente invention concerne le domaine des communications par fibres optiques et de façon davantage particulière, la présente invention concerne un procédé permettant de coupler des fibres optiques ensemble ou à un émetteur de lumière ou à un récepteur de lumière. L'invention peut être appliquée à des dispositifs optiques haute vitesse à multiples canaux ou multicanaux.
Art antérieur de l'invention
Dans le domaine des communications par fibres optiques, il est nécessaire de connecter des fibres ensemble ou de connecter des fibres à des dispositifs optiques actifs tels que des émetteurs et des récepteurs. Il est d'une pratique classique de connecter des fibres ensemble en amenant leurs extrémités selon une relation de butée proche sans un quelconque type de remplissage entre les extrémités en butée. Il est également connu d'utiliser du silicone afin de remplir le petit espace d'air entre les extrémités des fibres.
Dans le domaine des communications par fibres optiques, il est nécessaire de connecter des fibres ensemble ou de connecter des fibres à des dispositifs optiques actifs tels que des émetteurs et des récepteurs. Il est d'une pratique classique de connecter des fibres ensemble en amenant leurs extrémités selon une relation de butée proche sans un quelconque type de remplissage entre les extrémités en butée. Il est également connu d'utiliser du silicone afin de remplir le petit espace d'air entre les extrémités des fibres.
Dans le cas de modules optiques avec plusieurs canaux optiques, il est très important d'assurer que les comportements des canaux sont aussi similaires que possible afin de simplifier la procédure d'instauration pour les circuits de pilotage et les amplificateurs transimpédance. Une possibilité consiste à recouvrir les zones actives de modules optiques avec du silicone, voir par exemple le brevet des Etats-Unis n 6 170 996 mais cet agencement confère à la surface une courbure non souhaitée, laquelle aura pour effet qu'une certaine part de la lumière sera réfléchie selon des angles non contrôlés.
MT-RJ est un système de connexion qui constitue une solution globale intelligente pour l'installation d'un câble à fibre optique sur des ordinateurs et des équipements de réseaux locaux (LAN). Si par exemple un contact MT est utilisé pour coupler de la lumière en provenance d'un laser ou de tout autre composant électro-optique sur une ou plusieurs fibres, alors il y aura un espace d'air de dimension différente entre le composant et la fibre. La situation sera la même si un récepteur électro-optique d'un quelconque type est utilisé. Le contact viendra en contact très intime avec l'interface optique et ceci peut constituer un problème mécanique si le contact est inséré et libéré plusieurs fois et que le silicone atteint le contact, ce qui génère une contrainte au niveau de la puce optique.
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Un objet de l'invention consiste à traiter ces problèmes.
Résumé de l'invention
Afin de résoudre les problèmes mentionnés ci-avant, une zone non remplie entre une ou plusieurs puces opto-électriques et une ou plusieurs fibres est remplie à l'aide d'un silicone durci ou d'un silicone non durci ou d'un matériau similaire afin de constituer un chemin optique non interrompu. Ceci est réalisé en utilisant un contact MT standard ou un quelconque autre contact optique.
Afin de résoudre les problèmes mentionnés ci-avant, une zone non remplie entre une ou plusieurs puces opto-électriques et une ou plusieurs fibres est remplie à l'aide d'un silicone durci ou d'un silicone non durci ou d'un matériau similaire afin de constituer un chemin optique non interrompu. Ceci est réalisé en utilisant un contact MT standard ou un quelconque autre contact optique.
Par conséquent, la présente invention propose un connecteur optique comprenant un bloc de montage, une paire de broches de guidage qui font saillie depuis ledit bloc de montage pour un accouplement avec un composant de connexion, un réseau de composants optiques actifs qui sont logés dans ledit bloc de montage de telle sorte qu'un vide soit présent entre lesdits composants optiques actifs et des fibres optiques supportées par ledit composant de connexion et qu'un matériau d'agent de remplissage transparent remplisse ledit vide et constitue un chemin lumineux entre lesdits composants optiques actifs et lesdites fibres optiques.
Le matériau d'agent de remplissage transparent est de préférence du silicone bien que d'autres matériaux transparents appropriés tels que BCB (benzocyclobutane) puissent être utilisés.
En remplissant les vides de cette manière, l'invention évite complètement le problème d'une réflexion prenant naissance à partir des surfaces ondulées qui sont formées dans les agencements de l'art antérieur. Il a également été trouvé de façon inattendue que la puissance émise en sortie depuis les lasers est substantiellement augmentée lorsque les vides sont remplis de cette façon.
L'invention propose également un couplage optique comprenant une première partie de connecteur et une seconde partie de connecteur qui s'accouple avec ladite première partie de connecteur, ladite première partie de connecteur comprenant un bloc de montage, une paire de broches de guidage qui font saillie depuis ledit bloc de montage, un réseau de composants optiques actifs qui sont logés dans ledit bloc de montage et ladite seconde partie de connecteur comprenant un bloc de support, un faisceau de fibres optiques qui sont supportées par ledit bloc de support de manière à se terminer au niveau d'une face d'extrémité dudit bloc de support ; et dans lequel un vide est présent entre lesdits composants optiques
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actifs et ladite face d'extrémité dudit bloc de support et un matériau d'agent de remplissage transparent remplit ledit vide de manière à constituer un chemin lumineux entre lesdits composants optiques actifs et lesdites fibres optiques.
Brève description des dessins
L'invention sera maintenant décrite de manière davantage détaillée à titre d'exemple seulement par report aux dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 représente un connecteur optique conformément à l'art antérieur ; la figure 2 représente un premier mode de réalisation d'un connecteur optique conformément à l'invention ; la figure 3 représente un second mode de réalisation d'un connecteur optique conformément à l'invention ; etla figure 4 représente un agencement qui utilise un connecteur optique conformément à l'invention.
L'invention sera maintenant décrite de manière davantage détaillée à titre d'exemple seulement par report aux dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 représente un connecteur optique conformément à l'art antérieur ; la figure 2 représente un premier mode de réalisation d'un connecteur optique conformément à l'invention ; la figure 3 représente un second mode de réalisation d'un connecteur optique conformément à l'invention ; etla figure 4 représente un agencement qui utilise un connecteur optique conformément à l'invention.
Description détaillée des modes de réalisation préférés
Par report à la figure 1, un dissipateur thermique 1 pour un émetteur-récepteur optique comporte des broches de guidage rigides 5 qui sont montées en son sein. Trois puces électro-optiques 2, par exemple comprenant des émetteurs optiques VCSEL, sont montées sur le dissipateur thermique 1.
Par report à la figure 1, un dissipateur thermique 1 pour un émetteur-récepteur optique comporte des broches de guidage rigides 5 qui sont montées en son sein. Trois puces électro-optiques 2, par exemple comprenant des émetteurs optiques VCSEL, sont montées sur le dissipateur thermique 1.
Un connecteur optique 6 est guidé par les broches 5 qui sont montées dans le dissipateur thermique de telle sorte que les fibres optiques 7 soient alignées de façon précise avec les zones actives 4 des puces individuelles. Un chemin optique qui part de la zone active de l'une des puces opto-électriques 4 passe au travers de la couche de silicone 3 et de l'espace d'air 8 pour arriver à la fibre optique 7.
Dans un tel agencement, les inventeurs ont découvert que la surface supérieure de la couche en silicone 3 est ondulée comme représenté et que ceci a pour effet qu'une lumière est réfléchie selon des angles non contrôlés.
Conformément aux principes de l'invention, comme représenté sur la figure 2, le vide complet entre les zones actives 4 et les fibres optiques 15 est rempli de silicone 12. Il peut s'agir de silicone durci ou de silicone non durci. Il constitue un chemin lumineux non rompu depuis la zone active 4 dans les fibres optiques 7. On verra qu'aucune
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surface ondulée n'est présente et qu'en tant que résultat, le problème concernant des réflexions non souhaitées peut être évité.
La figure 3 représente un agencement selon lequel le guide d'ondes est tranché selon une ligne 25. Le chemin optique s'étend au travers du silicone 12 jusqu'aux tronçons de fibre optique dans la partie inférieure du connecteur 21. Un dissipateur thermique 9 comprend des broches de guidage 5 montées de façon rigide. Dans le dissipateur thermique 9, il y a trois puces électro-optiques 2 qui sont montées. Le contact optique 6 est guidé par les broches 5 qui sont installées dans le dissipateur thermique. Le chemin optique qui part d'une zone active 4 de l'une des puces opto-électriques traverse le silicone 12 et passe au travers du guide d'ondes tranché 21 pour arriver jusqu'à la fibre optique 7.
La figure 4 représente un dispositif selon lequel la voie en silicone qui a été décrite précédemment est utilisée dans un module opto-électrique pour des données haute vitesse jusqu'à 10 Gbits/seconde. Le dissipateur thermique 33 comporte des broches de guidage montées de façon rigide 29. Dans le dissipateur thermique 33 sont prévues une ou plusieurs puces électro-optiques 28 et le chemin ou la voie entre la zone active de puce est remplie avec du silicone 31 comme décrit précédemment par report à la figure 2 ou par une courte tranche de guide d'onde comme décrit par report à la figure 3. Alors la lumière est émise ou reçue dans le cas d'un récepteur ou est acheminée dans les deux directions dans le cas d'un émetteurrécepteur jusqu'à la fibre optique 34 qui est installée dans le contact optique 30 et en outre jusqu'à un autre contact optique 35 qui est muni de ses propres broches de guidage 36. Un autre contact optique peut être inséré dans le couvercle 37 et est guidé par les broches de guidage 36 qui sont installées dans le contact optique 35. Les une ou plusieurs puces électro-optiques comportent une grille de connexion 32 qui transporte des signaux électriques vers le bas jusqu'à la carte de circuit imprimé 39. Les puces électriques 37 et 38 sont fixées selon le procédé flipchip, sont liées par fil ou sont soudées sur la carte de circuit 39.
L'agencement décrit assure un couplage très efficient de la lumière au travers du dispositif à des débits de données élevés de l'ordre de 10 Gbits.
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Il sera apprécié que les principes conformément à l'invention peuvent être appliqués à des fibres optiques qui peuvent être couplées ensemble. Dans ce cas, les extrémités sont amenées en proximité proche, et sont supportées par un bloc de support en fonction des souhaits de manière à constituer un petit vide entre les extrémités. Ce vide est ensuite rempli d'un matériau de silicone transparent comme décrit ci-avant afin de parachever le chemin lumineux entre les fibres.
Il sera également apprécié par l'homme de l'art que d'autres matériaux d'agent de remplissage transparents appropriés peuvent être utilisés en lieu et place du silicone. Par exemple, de nombreuses résines sont bien adaptées à la présente application.
Claims (7)
1. Connecteur optique (6) caractérisé en ce qu'il comprend un bloc de montage (9), une paire de broches de guidage (5) qui font saillie depuis ledit bloc de montage pour un accouplement avec un composant de connexion, un réseau de composants optiques actifs (2) qui sont logés dans ledit bloc de montage (9) de telle sorte qu'un vide soit présent entre lesdits composants optiques actifs et des fibres optiques (7) supportées par ledit composant de connexion et qu'un matériau d'agent de remplissage transparent (12) remplisse ledit vide et constitue un chemin lumineux entre lesdits composants optiques actifs (2) et lesdites fibres optiques (7).
2. Connecteur optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau d'agent de remplissage transparent (12) est du silicone.
3. Connecteur optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit bloc de montage (9) est un dissipateur thermique.
4. Couplage optique caractérisé en ce qu'il comprend une première partie de connecteur et une seconde partie de connecteur qui s'accouple avec ladite première partie de connecteur, ladite première partie de connecteur comprenant : un bloc de montage (33) ; une paire de broches de guidage (29,36) qui font saillie depuis ledit bloc de montage ; un réseau de composants optiques actifs (28) qui sont logés dans ledit bloc de montage ; et ladite seconde partie de connecteur comprenant : un bloc de support (30,35) ; un faisceau de fibres optiques (34) qui sont supportées par ledit bloc de support de manière à se terminer au niveau d'une face d'extrémité dudit bloc de support ;et dans lequel un vide est présent entre lesdits composants optiques actifs (28) et ladite face d'extrémité dudit bloc de support (30, 35) et un matériau d'agent de remplissage transparent remplit ledit vide de manière à constituer un chemin lumineux entre lesdits composants optiques actifs et lesdites fibres optiques (34).
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5. Couplage optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit matériau d'agent de remplissage transparent (12) est du silicone.
6. Couplage optique selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit bloc de support de ladite seconde partie est tranché transversalement.
7. Couplage optique caractérisé en ce qu'il comprend une paire de fibres optiques (7 ; 34) avec des extrémités en butée définissant un vide entre, et un matériau d'agent de remplissage transparent (12) dans ledit vide afin de coupler lesdites fibres optiques ensemble.
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