FR2826129A1 - Element d'interconnexion a fibres optiques - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un élément d'interconnexion optique pour connecter au moins une fibre optique (26) à un module de traitement de données (12), la fibre optique étant montée dans un connecteur (20) et le module de traitement de données ayant une surface plane (13), l'élément d'interconnexion comprenant un dispositif de conversion optoélectrique (14) monté sur la surface (13); un réseau de transformation optique (60) constitué de fibres fondues parallèles ayant des surfaces d'entrée (62) et de sortie (64) non parallèles; et un adaptateur (18) monté sur la deuxième surface (64) du réseau de transformation, d'où il résulte que l'axe du connecteur est non perpendiculaire à la surface du module de traitement.
Description
contient 0,1 à 50,0 % en poid d'oxyde du second métal.
ÉLÉMENT D'INTERCONNEXION À FIBRES OPTIQUES
La présente invention concerne une interconnexion optique optimisoe d'une fibre optique vers un module de traitement de donnces. Plus particulièrement, la présente invention concerne une interconnexion optique pour connecter une fibre optique à un dispositif de conversion optoélectrique associé à une puce
d'ordinateur ou analogue.
En raison de leur capacité à transmettre de grandes quantités de donnéss, les fibres optiques sont de plus en plus utilisées pour la transmission de données. Une fibre optique unique ou un faisceau de fibres comportant des connecteurs à chaque extrémité est connecté entre deux modules de traitement de données ou plus, par exemple deux circuits intégrés. La
figure 1 illustre une interconnexion avec un module de traite-
ment de donnces 12. Le module de traitement de données 12 peut être l'un quelcouque de divers dispositifs, par exemple un circuit intogré ou autre dispositif transmettant et mémorisant électroniquement ou magnétiquement des données, et a typiquement une forme plate pour montage sur une carte de circuit ou analogue (non représentée). Un dispositif de conversion opto électrique 14 est aligné avec le module de traitement de données 12. Le dispositif actif 14 peut être ou bien un dispositif de sortie, par exemple du type VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser ou laser à émission de surface à cavité
verticale) ou LED (Light Emitting Diode ou diode électrolumines-
cente), ou bien un dispositif récepteur, par exemple un récep-
teur CCD. Le dispositif actif 14 convertit les signaux élec triques en images optiques et inversement. Une plaque avant 16, typiquement formée de fibres fondues, est disposée sur le dispositif actif 14 pour le protéger. Un adaptateur 18 est monté sur la plaque avant 16 pour recevoir et fixer le connecteur à fibres optiques 20. Le connecteur 20 comporte un corps de structure sensiblement rigide 22 qui reçoit et fixe la fibre optique 26 pour connexion avec l'adaptateur 18. Une enveloppe ou boitier 24 s'étend typiquement à partir du corps de connecteur 22 pour protéger la fibre optique 26. Couramment, le connecteur
a une longueur denviron 30 à 40 mm.
La figure 2 représente un mode d'empilement de deux cartes de circuit utilisant la structure d'interconnexion selon l'art antérieur de la figure 1. Deux modules de traitement de données 12, avec leur dispositif actif 14, leur plaque avant 16 et leur adaptateur 18 associé sont fixés aux cartes respectives 10 selon une orientation générale horizontale parallèlement à la
carte 10. Le connocteur à fibres optiques 20 s'étend perpendi-
culairement à la carte 10. En raison de la longueur du connec-
teur et du rayon de courbure minimum de la fibre optique, un espace relativement important est requis pour contenir cette structure d'interconnexion classique. Par exemple, avec une longueur de connocteur d' environ 30 à 40 mm et un rayon de courbure de fibres optiques de 25 mm, les cartes doivent être espacées d'une distance D d' environ 50 mm. Bien que les fibres optiques assurent une excellente transmission de donnces, les limitations physiques liées aux fibres sont souvent difficiles à traiter en relation avec des systèmes électroniques de plus en plus petites tailles. Dans des systémes utilisant seulement des interconnexions électriques, des cartes peuvent être disposées à environ 20 mm les unes des autres, ce qui rend l'écart de 50 mm
lié à la structure d'interconnexion optique classique non accep-
table de facon générale.
Ainsi, il existe un besoin d'une structure d'inter-
connexion optique qui permette une connexion optimisée tout en tenant compte des exigences liées aux fibres optiques.
La présente invention concerne un élément d'inter-
connexion optique pour connecter au moins une fibre optique à un module de traitement de données. La fibre optique est montée dans un connecteur ayant un axe de façon générale droit et le module de traitement de données ayant une surface d' interface générale plane. L'élément d'interconnexion comprend: un dispositif de conversion optoélectrique monté sur la surface d' interface et en alignement avec celle-ci; un réseau de transformation optique ayant des faces
d'entrée et de sortie non parallèle avec un milieu de transmis-
sion optique entre elles, monté par rapport au dispositif de conversion optoalectrique de sorte que l'une de ses surfaces soit en alignement avec celui-ci; et un adaptateur monté par rapport à l'autre surface du réseau de transformation et en alignement optique avec celle-ci, adapté à recevoir le connecteur, d'o il résulte que l'axe du connecteur n'est pas perpendiculaire à la surface d' interface du
module de traitement.
Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans
la description suivante de modes de réalisation particuliers
faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: la figure 1 est une vue de face dune structure d'interconnexion optique selon l'art antérieur; la figure 2 est une vue de face dun système selon l'art antérieur incluant plusieurs cartes de cTrcuit utilisant des structures d'interconnexion optique selon l'art antérieur de la figure 1; la figure 3 est une vue de face d'un premier mode de réalisation de la structure d'interconnexion optique selon la présente invention; la figure 4 est une w e de face d'un systéme incluant plusieurs cartes de circuit utilisant des structures d'inter- connexion optique selon la présente invention; les figures 5 et 6 illustrent schématiquement un faisceau de fibres optiques utilisé pour former le réseau de transformation optique du premier mode de réalisation de l' invention; La figure 7 est une w e de face d'un second mode de réalisation de la structure d'interconnexion optique selon la présente invention; et la figure 8 représente schématiquement une variante d'agencement de faisceau destinée à être utilisé pour former un
réseau de transformation optique selon la présente invention.
Les figures 3 et 4 illustrent un premier mode de réalisation d'un élément d'interconnexion optique 50. L'élément d'interconnexion 50 fournit un trajet optique transformé entre des modules de traitement de données 12 et une ou plusieurs fibres optiques 26. Les fibres optiques 26 se terminent de préférence dans un ou plusieurs connecteurs 20. Divers connecteurs 20 peuvent être utilisés. Chaque connecteur 20 comporte typiquement un corps sensiblement rigide 22 et une enveloppe ou boîtier 24 qui définit un axe généralement droit L
pour la fibre optique 26.
L'élément d'interconnexion 50 comprend un dispositif de conversion optoélectrique 14 et un adaptateur 18 avec un réseau de transformation optique 60 entre eux. Le dispositif de conversion optoélectrique 14 est disposé en alignement avec la surface d' interface 13 du module de traitement de données 12. La surface d' interface 13 est de façon générale perpendiculaire à
la carte 10 sur laquelle le module de traitement 12 est monté.
Le dispositif de conversion optoélectrique 14 convertit des signaux électriques en provenance du module de traitement de données 12 en signaux optiques pour transmission sur la fibre optique 26, et inversement. Le dispositif de conversion 14 peut être un dispositif de sortie, par exemple un VCSEL ou une LED, ou un dispositif de réception, par exemple un dispositif CCD. Le dispositif de conversion 14 peut également comprendre des par- ties d'émission et de réception pour faciliter une transmission de données bidirectionnelle. Une plaque avant de fibres optiques 16 peut être placée sur le dispositif de conversion 14 pour sa protection. Toutefois, comme cela sera décrit ci-après, la
plaque avant 16 peut ne pas être nocessaire.
L'adaptateur 18 comporte de façon générale une surface de montage 17 et un corps de réception 19 qui s'en étend. Le corps de réception 19 a une configuration propre à recevoir le connecteur 20 et à maintenir la fibre optique 26 en alignement
avec le réseau de transformation optique 60.
Comme l'illustre la figure 3, le réscau de transfor-
mation optique 60 a des surfaces d'entrée et de sortie non parallèles 62 et 64 avec un milieu de transmission optique 66 entre elles. Chaque surface 62, 64 facilite l'entrée ou la sor tie selon le sens de transmission. Dans le mode de réalisation préféré, les surfaces 62 et 64 sont perpendiculaires l'une à l'autre. Toutefois, les surfaces 62 et 64 peuvent être à tout angle désiré l'une par rapport à l'autre selon la configuration souhaitée du connecteur par rapport au module de traitement. En figure 4, on peut voir que l' angle préféré de 90 permet au connecteur 20 de s'étendre avec son axe L parallèle à la surface d' interface du module de traitement 13, ce qui minimise l'espace requis pour l'interconnexion. En conséquence, les cartes de circuit 10 peuvent être empilées avec un écart réduit D'. De préférence, la distance D' est dans la plage des interconnexions
électriques courantes, c'est-à-dire 20 mm.
On va décrire en relation avec les figures 5 et 6 le
milieu de transmission optique 66 du premier mode de réalisa-
tion. Le milieu de transmission 66 est de préférence fabriqué de facon similaire à une plaque avant. Plusieurs fibres optiques 72 sont rassemblées puis fondues pour former un ensemble résultant 74, un bloc de fibres fondues 72 orienté dans la direction de 1'axe A qui sert de milieu de transmission 66. Pour former le réseau de transformation 60, l' ensemble 74 est découpé selon les lignes C de la figure 6, les surfaces découpées définissant les surfaces d'entrée et de sortie 62 et 64. Les surfaces 62 et 64 peuvent être nettoyées et polies ou terminées d'une autre manière. Les découpes C sont faites l'une par rapport à l'autre de sorte que les surfaces 62 et 64 ont l' orientation désirée l'une par rapport à l'autre et l'axe d' orientation de fibres A s'étendra entre les deux surfaces 62 et 64. Le réseau de transformation achevé 60 est prêt à être monté entre l'adaptateur 18 et une plaque avant 16 ou directement sur le dispositif de conversion 14. Puisque le réseau de transformation 60 a une structure rigide similaire à la plaque avant 16, l'utilisation d'une plaque avant sera généralement non nécessaire, ce qui réduit encore l'espace occupé par l'élément
d'interconnexion 50, tel qu'illustré en figure 3.
La figure 7 illustre un second mode de réalisation de l'élément d'interconnexion 100. L'élément d'interconnexion 100 comprend un dispositif de conversion 14 et un adaptateur 18 avec un réseau de transformation 60 entre eux. Toutefois, dans ce mode de réalisation, le milieu de transmission du réseau de transformation 66 est défini par un faisceau 106 de fibres optiques recourbées 104 contrairement à des fibres découpées de façon oblique dans le mode de réalisation préféré, les extrémités du faisceau 106 définissant les surfaces dentrée et de sortie 62 et 64. Les fibres 104 peuvent être formées en un bloc puis courbées en chauffant le bloc et en courtant les fibres 104 à chaud. Les surfaces d'extrémité 62 et 64 peuvent être polies et le réseau de transformation 60 est prêt à être utilisé. A titre de variante, un procédé de ramollissement peut être utilisé avec un faisceau unique résultant 106 de fibres à extrémités cohérentes rigides et un milieu flexible. Dans un tel mode de ralisaLion, 1'adaptaLeur 18 peuL 6Lre fixA la carte
pour un positi _ stable.
Comme 1'illustre la figure 8, en plus de changer la direction angulaire du signal, le rAscau de transto=mation 60 peuL assurer d'auLres modificaLions dsirdes du signal qptique. Comme cela esL illusLrA en figure 8, le faisccau de fibres 112 peuL Atre conique enLre ses exLrAmiL6s 114 et 116 avant que le rAsaau de Lransfo=mation 60 ne soit dfini, par exemple par une dAcoupe oblique, comme cela est illustrA en figure 8, ou par coubure ou ramollissement. La mise en fo=me conique du faisccau 112 augnente ou diminue le pas de la source, pe=metLanL ainsi au rdseau de Lransfo=maLion 60 de grandir ou de rAduire un signal en plus du changement de direction. Touj ours en relation avec la figure 8, les fibres 110 peuvent subir une Lorsion, si cela esL souhaitd pour modifier 1'align _ nL du signal. Si des change menLs de pas et d'align _ nt sont dsirAs, les fibres 110 peuvent Atre soumises torsion et rendues conigues. L'angle ou rayon de coubure eL 1' angle de conicitd peuvent ALre rAglAs pour conLraler 1' angle du cane lumineux sur la surface de sortie
62, 64.
Dans chacun de ces modes de ralisation, les faisccaux de fibres sont de prAfArence fabriquAs partir d'un verre plusieurs composanLes. TouLefois, de la aLiAre plasLique ou
d'autres atAriaux peuvenL Atre utiliss.
Claims (13)
1. Elément d'interconnexion optique pour connecter au moins une fibre optique (26) à un module de traitement de données (12), la fibre optique étant montée dans un connecteur (20) ayant un axe de forme générale droite et le module de trai tement de donnces ayant une surface d' interface de façon géné- rale plane (13), l'élément d'interconnexion étant caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif de conversion optoélectrique (14) monté sur la surface d' interface en alignement avec celle-ci; un réseau de transformation optique (60) constitué de fibres fondues parallèles ayant des surfaces d'entrée (62) et de sortie (64) non parallèles, les fibres étant à un angle infé rieur à 90 par rapport aux surfaces d'entrée et de sortie, monté par rapport au dispositif de conversion optoélectrique de sorte que l'une de ses surfaces (62) est en alignement avec celui-ci; et un adaptateur (18) monté par rapport à l'autre surface (64) du réseau de transformation et en alignement avec celle-ci et adapté à recevoir le connacteur, d'o il résulte que l'axe droit du connocteur est non perpendiculaire à la surface
d' interface du module de traitement.
2. Elément d'interconnexion optique selon la revendi cation 1, dans lequel les surfaces d'entrce et de sortie (62,
64) sont perpendiculaires l'une à l'autre.
3. Elément d'interaonnexion optique selon la revendi cation 1, dans lequel le dispositif de conversion optoélectrique
(14) est un dispositif d'entrée.
4. Elément d'interconnexion optique selon la revendi cation 1, dans lequel le dispositif de conversion optoélectrique
(14) est un dispositif de sortie.
5. Elément d'interconnexion optique selon la revendi-
cation 1, dans lequel le dispositif de conversion optoélectrique
(14) permet l'entrce et la sortie.
6. Elément d'interconnexion optique selon la revendi-
cation 1, dans lequel le dispositif de conversion optoélectrique
(14) est un réseau VCSEL.
7. Elément d'interconnexion optique selon la revendi cation 1, dans lequel le dispositif de conversion optoélectrique
(14) est un dispositif à diode électroluminescente (LED).
8. Elément d'interconnexion optique selon la revendi-
cation 1, dans lequel une plaque avant (16) est disposée entre le dispositif de conversion optoélectrique et le réseau de
transformation optique.
9. Elément d'interconnexion optique selon la revendi-
cation 1, dans lequel le réseau de transformation optique (60) comprend un faisceau de fibres fondues ayant des première et seconde extrémités et un axe de fibre droit entre elles, au moins l'une des extrémités étant non perpendiculaires à l'axe de
la fibre.
10. Elément d'interconnexion optique selon la revendi cation 9, dans lequel les deux extrémités du faisccau sont non
perpendiculaires à l'axe des fibres.
11. Elément d'interconnexion optique selon la revendi cation 9, dans lequel le faisceau présente une conicité de l'une
à l'autre de ses extrémités.
12. Elément d'interconnexion optique selon la revendi cation 9, dans lequel les fibres sont en un verre à plusieurs
composantes.
13. Elément d'interconnexion optique selon la revendi-
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