FR2838835A1 - Dispositif pour modifier un trajet optique et procede pour sa fabrication - Google Patents

Dispositif pour modifier un trajet optique et procede pour sa fabrication Download PDF

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Abstract

Ce dispositif comprend un revêtement (12) ayant une surface formant miroir (13) et au moins trois noyaux (11) enserrés dans le revêtement et formant des trajets optiques continus, des première et seconde surfaces d'extrémité de noyau (11a, 11b) étant exposées dans des première et seconde surfaces (12a, l2b) d'extrémité du revêtement, chacun des trajets optiques s'étendant de la première surface d'extrémité (lia) jusqu'à la surface formant miroir (13), changeant de direction à ce niveau et s'étendant jusqu'à la seconde surface d'extrémité (11b), les première et seconde surfaces d'extrémité (11a, 11b) étant disposées de façon bidimensionnelle dans les première et seconde surfaces d'extrémité (12a, 12b). Application notamment à des composants optoélectroniques et/ ou des guides d'ondes optiques.

Description

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La présente invention concerne un agencement et un procédé pour fabriquer un dispositif pour modifier un trajet optique, pour le couplage optique d'éléments comportant des composants de conversion optoélectroniques, des guides d'ondes optiques, etc., disposés de façon bidimensionnelle.
Ces dernières années, le développement d'interconnexions optiques pour la transmission de signaux à l'intérieur de dispositifs à une haute densité s'est poursuivie d'une manière intense dans le but de développer des ordinateurs massivement parallèle pour le traitement en parallèle de signaux entre des systèmes de communication optique de haute capacité, fonctionnant à grande vitesse, des nombres élevés de processeurs, etc. Lors de l'exécution d'interconnexions optiques de ce type, le traitement des signaux optiques transmis est exécuté par des dispositifs électroniques. Dans les dispositifs d'interface connectant ces dispositifs électroniques, il est nécessaire d'utiliser des dispositifs opto-électriques hybrides, dans lesquels des guides d'ondes optiques, des composants de conversion optoélectroniques, des circuits intégrés à grande échelle (LSI) des commutateurs, etc. pour la commande électronique, des circuits électriques pour la commande de composants électroniques sont combinés. Pour obtenir des systèmes de communication à large bande fonctionnant à grande vitesse, en particulier, on a assisté à une demande accrue de dispositifs équipés de composants de conversion optoélectronique tels que des lasers à émission de surface à cavité verticale (VCSEL), des diodes laser (LD), des photodiodes (PD), etc.
Pour satisfaire à cette demande, des techniques ont été proposées comme par exemple "Ninety-degree Optical Path Changing Techniques in Optical Circuit Packaging", Journal of Japan Institute of Electronics Packaging, Vol.
2, N 5, pp. 368-372,1999, dans lequel un composant de
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conversion optoélectronique et un panneau optique de circuits imprimés sont couplés optiquement grâce à la mise en place d'une broche optique comportant un micro-miroir sur le composant de conversion optoélectronique, l'aménagement d'un trou traversant possédant une forme similaire pour la broche optique dans le panneau optique de circuits imprimés, et l'insertion de la broche optique dans le trou traversant.
Conformément à cette technique classique de modification d'un trajet optique sur 90 degrés dans un module de circuits optiques, comme représenté sur la figure 17 annexée à la présente demande, un noyau 2 constituant un guide d'ondes optiques est enserré dans un panneau optique à circuits imprimés 1, un trou traversant 3 est formé dans le panneau optique à circuits imprimés 1 de manière à traverser le noyau 2 et une broche optique à micro-miroir 5 fixé à un composant de conversion optoélectronique 4 est insérée dans le trou traversant 3. Le trou traversant 3 est formé dans le panneau optique à circuits imprimés 1 de telle sorte qu'un centre de son ouverture est perpendiculaire à un axe optique du noyau 2, et une surface pointue de la broche optique 5 est agencée sous la forme d'un micro-miroir 5a qui fait un angle de 45 degrés par rapport à l'axe optique. Par conséquent, par exemple une lumière se propageant dans le noyau 2 est réfléchie selon une réflexion totale par le micro-miroir 5a, est dirigée dans la broche optique 5, se propage à l'intérieur de la broche optique 5 et atteint le composant de conversion optoélectronique 4. En d'autres termes le noyau 2 et le composant de conversion optoélectronique 4 sont couplés optiquement au moyen d'une modification du trajet optique sur 90 degrés.
En adoptant cette technique classique de modification de trajet optique, il est possible d'empêcher une altération du couplage optique entre des composants
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photoémissifs et le guide d'ondes optiques, du couplage optique entre le guide d'ondes optiques et les composants de réception de lumière, etc., résultant d'une lumière émise par les composants photoémissifs dans l'espace libre ou d'une lumière émise par le guide d'ondes optiques dans l'espace libre avec un angle de rayonnement et d'étalement. En outre, l'utilisation de cette technique classique de modification de trajet optique est avantageuse en ce que le couplage optique entre le composant de conversion optoélectronique 4 et le noyau 2 peut être exécuté par un agencement similaire dans des cas où une lumière est insérée dans le noyau 2 à partir d'un composant photoémissif (un composant de conversion optoélectronique) tel qu'un VCSEL, etc., au moyen du micro-miroir 5a, et également dans des cas où une lumière est émise par le noyau 2 dans un composant de réception de lumière (un composant de conversion optoélectronique) tel qu'une photodiode PD, etc.
Cependant, étant donné que la technique classique de modification de trajet optique est agencée de la manière indiquée précédemment, des broches optiques 5 à micromiroir doivent être fixées séparément à chacun des composants de conversion optoélectronique 4, ce qui rend compliqué le procédé de fabrication et empêche de réaliser des réductions de coût.
En outre, il est nécessaire de former un trou traversant 3 dans la plaquette optique à circuits imprimés 1 pour insérer la broche optique 5. Etant donné que cette broche optique 5 possède un diamètre allant de quelques m à plusieurs centaines de mm et que le trou traversant 3 doit être formé de manière à posséder un diamètre équivalent à la broche optique 5, l'usinage du trou traversant 3 est extrêmement difficile, ce qui conduit à un faible rendement de production. Ce problème est beaucoup plus accusé lorsque le nombre de trous traversants 3
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augmente. En outre, il est difficile de former les surfaces de paroi intérieure du petit trou traversant 3 sans irrégularités, ce qui conduit à une altération du rendement optique de couplage entre le noyau 2 et la broche optique 5 en raison d'irrégularités au niveau de la surface d'extrémité du noyau 2, formées par le trou traversant 3.
Dans un agencement, dans lequel les composants de conversion optoélectronique 4 sont disposés de façon bidimensionnelle, les broches optiques 5 doivent être fixées séparément à des nombres élevés de composants de conversion optoélectronique 4, ce qui conduit à une faible précision de positionnement des broches optiques 5. C'est pourquoi un défaut d'alignement d'axes optiques peut se produire entre le composant de conversion optoélectronique 4 et la broche optique 5, ce qui conduit à une altération du rendement de couplage optique.
Dans une structure, dans laquelle un nombre élevé de couches, dans lesquels des noyaux 2 sont disposés de façon bidimensionnelle, sont disposées de manière à satisfaire à des accroissements du nombre de composants de conversion optoélectronique 4, la longueur des broches optiques 5 diffère dans les différentes couches des noyaux, ce qui rend nécessaire l'utilisation de longues broches optiques 5. Cet allongement des broches optiques 5 peut conduire à un flambement des broches optiques 5, ce qui conduit à une faible précision de positionnement des micromiroirs 5a par rapport aux axes optiques des noyaux 2, en entraînant une altération du rendement de couplage optique.
La présente invention a pour but de résoudre les problèmes indiqués précédemment et un but de l'invention est de fournir un dispositif pour modifier un trajet optique et un procédé pour sa fabrication lui permettant de simplifier un processus de fabrication, d'obtenir des réductions de coût et de permettre une réduction de l'altération du rendement de couplage optique au moyen de
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l'intégration d'une pluralité de guides d'ondes optiques et de surfaces formant miroirs pour modifier le trajet optique pour des éléments de couplage optique tels que des guides d'ondes optiques, des composants de conversion opto- électroniques, etc., disposés de façon bidimensionnelle.
Compte tenu de l'objectif indiqué précédemment, conformément à un premier aspect de la présente invention, il est prévu un dispositif pour modifier un trajet optique, caractérisé en ce qu'il comporte un revêtement pourvu d'une première surface d'extrémité, d'une seconde surface d'extrémité et d'une surface formant miroir, et au moins trois noyaux enserrés dans ledit revêtement, chaque noyau constituant un trajet optique continu, dans lequel une première surface d'extrémité du noyau est exposée au niveau de ladite première surface d'extrémité et une seconde surface d'extrémité du noyau est exposée au niveau de ladite seconde surface d'extrémité, chacun desdits trajets optiques continus s'étendant depuis ladite première surface d'extrémité du noyau jusqu'à ladite surface formant miroir, changeant de direction au niveau de ladite surface formant miroir et s'étendant jusqu'à ladite seconde surface d'extrémité du noyau. Les premières surfaces d'extrémité des noyaux et lesdites secondes surfaces d'extrémité des noyaux sont disposées d'une manière bidimensionnelle respectivement au niveau de ladite première surface d'extrémité et au niveau de ladite seconde surface d'extrémité.
C'est pourquoi grâce à la présente invention, on peut obtenir, à un faible coût, un dispositif de modification de trajet optique possédant un rendement de couplage optique élevé.
Selon une caractéristique de l'invention, une surface en coupe transversale du trajet optique d'au moins l'un desdits noyaux est agencée de manière à augmenter graduellement dans une direction s'écartant de ladite
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surface formant miroir en direction de ladite première surface d'extrémité au moins au voisinage de ladite première surface d'extrémité du noyau.
Selon une caractéristique de l'invention, une surface en coupe transversale du trajet optique d'au moins l'un desdits noyaux est agencée de manière à diminuer graduellement dans une direction s'écartant de ladite surface formant miroir en direction de ladite première surface d'extrémité au moins au voisinage de ladite première surface d'extrémité du noyau.
Selon une caractéristique de l'invention, au moins l'un desdits noyaux est pourvu d'un noyau de dérivation qui s'étend en dérivation à partir d'une partie intermédiaire entre ladite surface formant miroir et ladite première surface d'extrémité, ledit noyau de dérivation étant exposé au niveau de ladite première surface d'extrémité.
Selon une caractéristique de l'invention, une seconde surface formant miroir est formée sur ledit revêtement entre ladite surface formant miroir et ladite seconde surface d'extrémité de manière à modifier une direction d'un trajet optique desdits noyaux.
Selon un second aspect de la présente invention, il est prévu un procédé pour modifier un trajet optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : préparer un corps formant guide d'ondes, dans lequel au moins un noyau coudé constitué d'une paire de premier et second segments de noyau agencés avec une forme angulaire de telle sorte que lesdits axes optiques de ladite paire des premier et second segments de noyau se croisent dans une partie d'intersection est enserré dans un substrat constitué d'un premier revêtement agencé avec une surface formant miroir, de telle sorte que ladite paire de premier et second segments de noyau sont disposés dans un plan commun perpendiculaire à ladite surface formant miroir,
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ladite partie d'intersection desdits axes optiques étant disposée dans ladite surface formant miroir, préparer un second corps formant guide d'ondes dans lequel au moins deux noyaux coudés constitués chacun d'une paire de premier et second segments de noyau agencés avec une forme angulaire de telle sorte que les axes optiques de chacune desdites paires de premier et second segments de noyau se croisent dans une partie d'intersection, sont enserrés dans un second substrat constitué d'un second revêtement agencé avec une surface formant miroir de telle sorte que lesdites paires de premier et second segments de noyau sont disposées dans un plan commun perpendiculaire à ladite surface formant miroir, lesdites parties d'intersection desdits axes optiques étant situées sur ladite surface formant miroir, et intégrer lesdits premier et second corps formant guides d'ondes par superposition desdits premier et second corps formant guides d'ondes de telle sorte que les surfaces formant miroirs sont superposées dans une direction de superposition, puis fixer entre eux lesdits premier et second corps formant guides d'ondes.
Grâce à ce procédé, on peut fabriquer à bon marché un dispositif de modification de trajet optique présentant un rendement de couplage optique élevé.
Selon un troisième aspect de la présente invention, il est prévu un procédé pour fabriquer un dispositif pour modifier un trajet optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : préparer un corps formant guide d'ondes possédant une première surface d'extrémité, une seconde surface d'extrémité et une surface formant miroir, et dans lequel une pluralité de premiers segments de noyau sont enserrés à l'intérieur d'un revêtement de manière à s'étendre depuis ladite première surface d'extrémité jusqu'à ladite surface formant miroir de telle sorte que lesdites surfaces d'extrémité de noyau desdits premier segments de noyaux sont disposées de façon
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bidimensionnelle dans ladite première surface d'extrémité, et former des seconds segments de noyau à l'intérieur dudit revêtement en condensant et en focalisant un laser sur ledit revêtement dudit corps formant guide d'ondes de telle sorte que des surfaces d'extrémité de noyau dudit second segment de noyau sont disposées de façon bidimensionnelle dans ladite seconde surface d'extrémité et des axes optiques de chacun desdits seconds segments de noyau croisent les axes optiques de premiers segments de noyau correspondants au niveau de ladite surface formant miroir de telle sorte que chacune desdites paires de premier et second segments de noyau forme un noyau coudé possédant une partie de renvoi au niveau de ladite surface formant miroir.
C'est pourquoi grâce à ce procédé, on peut fabriquer à bon marché un dispositif de changement de trajet optique possédant un rendement de couplage optique élevé.
Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits premiers segments de noyausont formés par condensation et focalisation dudit laser sur ledit revêtement dudit corps formant guide d'ondes.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective montrant schématiquement un dispositif de changement de trajet optique conformément à une première forme de réalisation de la présente invention; - la figure 2 représente une vue en élévation latérale permettant d'expliquer l'opération de changement de trajet optique dans le dispositif de changement de trajet optique correspondant à la première forme de réalisation de la présente invention;
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- la figure 3 est un schéma permettant d'expliquer un agencement de couplage optique utilisant le dispositif de changement de trajet optique conformément à la première forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4 est un schéma représentant un exemple de module de la structure de couplage optique utilisant le dispositif de modification de trajet optique selon la première forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5 représente un schéma expliquant un fonctionnement de modification de trajet optique dans un dispositif de modification de trajet optique conformément à une deuxième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 6 représente un schéma expliquant un fonctionnement de modification de trajet optique dans un dispositif de modification de trajet optique conformément à une troisième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 7 représente un schéma expliquant un fonctionnement de modification de trajet optique dans un dispositif de modification de trajet optique conformément à une quatrième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 8 représente un schéma expliquant un fonctionnement de modification de trajet optique dans un dispositif de modification de trajet optique conformément à une cinquième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 9A représente un organigramme permettant d'expliquer un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique conformément à une sixième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 9B représente un autre organigramme permettant d'expliquer le procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique selon la sixième
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forme de réalisation de la présente invention; - la figure 9C représente un autre organigramme permettant d'expliquer le procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique selon la sixième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 9D représente un autre organigramme permettant d'expliquer le procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique selon la sixième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 10A représente un organigramme permettant d'expliquer un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique conformément à une septième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 10B représente un autre organigramme permettant d'expliquer un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique conformément à la septième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 10C représente un autre organigramme permettant d'expliquer un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique conformément à la septième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 10D représente un autre organigramme permettant d'expliquer un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique conformément à la septième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 11A montre un organigramme permettant d'expliquer un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique conformément à une neuvième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 11B représente un autre organigramme permettant d'expliquer un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique conformément à la neuvième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 11C représente un autre organigramme permettant d'expliquer un procédé de fabrication d'un
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dispositif de changement de trajet optique conformément à la neuvième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 11D représente un autre organigramme permettant d'expliquer un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique conformément à la neuvième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 12 est un organigramme permettant d'expliquer un procédé de formation de noyaux dans le cadre du procédé de fabrication du dispositif de changement de trajet optique conformément à la neuvième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 13A montre un organigramme permettant d'expliquer un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique conformément à une dixième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 13B représente un autre organigramme permettant d'expliquer un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique conformément à la dixième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 13C représente un autre organigramme permettant d'expliquer un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique conformément à la dixième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 14 est une vue en élévation latérale montrant un dispositif de changement de trajet optique conformément à une onzième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 15 montre une vue en élévation latérale représentant un dispositif de changement de trajet optique conformément à une douzième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 16 est une vue en élévation latérale montrant un dispositif de changement de trajet optique conformément à une treizième forme de réalisation de la présente invention; et
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- la figure 17, dont il a déjà été fait mention, est une vue en élévation latérale montrant un dispositif classique de changement de trajet optique.
On va maintenant expliquer des formes de réalisation préférées de la présente invention en référence aux dessins.
La figure 1 représente, selon une vue en perspective schématique, un dispositif de changement de trajet optique selon une première forme de réalisation de la présente invention, et la figure 2 représente une vue en élévation latérale permettant d'expliquer une opération de changement de trajet optique dans le dispositif de changement de trajet optique selon la première forme de réalisation de la présente invention.
Sur la figure 1, un dispositif de changement de trajet optique 10 est formé par enveloppement de six noyaux coudés 11 constituant des trajets optiques à l'intérieur d'un revêtement 12 du dispositif.
Une première surface d'extrémité 12a, une seconde surface d'extrémité 12b et une surface formant miroir 13 de changement de trajet optique sont formées dans le revêtement 12 du dispositif. Des premières surfaces d'extrémité lla des noyaux coudés 11 sont disposées sous la forme d'une matrice 2x3 (de façon bidimensionnelle) dans la première surface d'extrémité 12a du revêtement 12 du dispositif et des secondes surfaces d'extrémité 11b des noyaux sont disposées sous la forme d'une matrice 2x3 (de façon bidimensionnelle) au niveau de la seconde surface d'extrémité 12b du revêtement 12 du dispositif. Chacun des noyaux coudés 11 est agencé avec une forme de "L" de sorte que des axes optiques d'un trajet optique s'étendant depuis la première surface d'extrémité de noyau lia jusqu'à la surface formant miroir 13 et un trajet optique s'étendant depuis la seconde surface d'extrémité de noyau llb jusqu'à la surface formant miroir 13 se croisent au niveau de la
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surface formant miroir 13 et sont symétriques par rapport à une droite perpendiculaire à la surface formant miroir 13, en un point d'intersection entre les axes optiques. Les six noyaux coudés 11 sont configurés de telle sorte que des paires de noyaux coudés 11 disposées parallèlement entre elles dans des plans communs perpendiculaires à la surface formant miroir 13 sont disposées suivant trois rangées avec un pas prédéterminé parallèlement à une direction perpendiculaire à ces plans. En outre les points d'intersection des axes optiques des différents noyaux coudés 11 sont disposés avec une forme de matrice 2x3 (de façon bidimensionnelle) sur la surface formant miroir 13.
En outre, la surface formant miroir 13 est agencée sous la forme d'une surface plane faisant un angle de 45 degrés par rapport aux axes optiques des noyaux coudés 11 (angle du miroir #). Les première et seconde surfaces d'extrémité 12a et 12b sont agencées sous la forme de surfaces planes faisant respectivement un angle de 90 degrés avec les axes optiques des noyaux coudés 11.
En outre, des verres ayant des indices de réfraction différents les uns des autres sont utilisés respectivement dans les noyaux coudés 11 et dans le revêtement 12 du dispositif. Le verre utilisé dans les noyaux coudés 11 possède un indice de réfraction supérieur à celui du verre dans le revêtement 12 du dispositif, la différence entre les indices de réfraction des deux étant située entre 0,1 et 1,0 pour cent.
On va maintenant expliquer en référence à la figure 2 une opération de changement de trajet optique dans le dispositif de changement de trajet optique 10 agencé de cette manière.
La lumière 14 pénètre dans la première surface d'extrémité lla d'un noyau coudé 11 à partir de la première surface d'extrémité 12a du dispositif de changement de trajet optique. Etant donné que l'indice de réfraction du
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noyau coudé 11 est supérieur à l'indice de réfraction du revêtement 12 du dispositif, la lumière 14 traverse l'intérieur du noyau coudé 11 avec de faibles pertes et atteint la surface formant miroir 13. Alors la lumière 14 est réfléchie par la surface formant miroir 13, son trajet optique est modifié de 90 degrés et elle se déplace à l'intérieur du noyau coudé 11 avec de faibles pertes et sort par la seconde surface d'extrémité llb du noyau coudé 11. Par conséquent, le trajet optique de la lumière 14 est modifié de 90 degrés par le dispositif 10 de changement de trajet optique.
En outre, lorsqu'une lumière 14 pénètre dans la seconde surface d'extrémité llb du noyau coudé 11 à partir de la surface d'extrémité 12b du dispositif 10 de changement de trajet optique, son trajet optique est, de façon similaire, modifié de 90 degrés et la lumière sort par la première surface d'extrémité lia du noyau coudé 11.
Ci-après on va expliquer, en référence à la figure 3, un agencement de couplage optique utilisant ce dispositif 10 de changement de trajet optique.
Sur la figure 3, dans une unité 20 comprenant un réseau de composants de conversion optoélectronique, des composants de conversion optoélectronique 21 formés de composants photoémissifs comme par exemple des lasers à émission de surface (VCSEL), des lasers à émission d'extrémité ou des diodes lasers (LD), etc. ou des composants de réception de lumière tels que des photodiodes (PD), etc. sont sélectionnés de façon appropriée en fonction de spécification désirées, sont disposés de façon bidimensionnelle et sont montés sur un substrat 22. Dans ce cas, six composants de conversion optoélectronique 21 sont disposés selon une matrice 2x3 avec un pas du réseau équivalent à celui des premières surfaces d'extrémité lia des noyaux coudés 11 dans le dispositif 10 de changement de trajet optique.
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On prépare une unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques en enserrant des noyaux formant guides d'ondes optiques 26 ayant une section transversale rectangulaire et constituant des guides d'ondes optiques dans un revêtement 27 de guides d'ondes de manière qu'ils soient disposés sur une matrice 2x3, leurs axes optiques étant parallèles. Le pas du réseau formant guide d'ondes 26 situé dans cette unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques est choisi de manière à être égal au pas du réseau des secondes surfaces d'extrémité llb du noyau coudé 11 dans le dispositif 10 de changement de trajet optique. Les première et seconde surfaces d'extrémité de l'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques dans la direction longitudinale des noyaux formant guides d'ondes 26 sont agencées sous la forme de surfaces planes sous un angle de 90 degrés par rapport aux axes optiques du noyau formant guide d'ondes 26. Ici, on utilise des polyimides fluorés par exemple en tant que matériaux pour les noyaux formant guides d'ondes 26 et le revêtement 27 de guide d'ondes. Le polyimide fluoré utilisé dans les noyaux formant guides d'ondes 26 possède un indice de réfraction supérieur à celui du polyimide fluoré contenu dans le revêtement 27 des guides d'ondes. La différence entre les indices de réfraction de ces deux polyimides est comprise entre 0,1 et 1,0 pour cent.
Ce dispositif 10 de changement de trajet optique est placé en contact intime avec l'unité 20 formée d'un réseau de composants de conversion optoélectronique, de sorte que les axes optiques des premières surfaces d'extrémité lla des noyaux coudés 11 sont alignés respectivement avec des centres de surface des composants de conversion optoélectronique 21. L'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques est disposée en contact intime avec un dispositif 10 de changement de trajet optique de sorte que les axes optiques de chacun des noyaux
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formant guides d'ondes 26 sont alignés avec des axes optiques des secondes surfaces d'extrémité 11b des différents noyaux coudés 11.
Par conséquent, si les composants de conversion optoélectronique 21 sont des composants électroluminescents, le trajet optique de la lumière émise par les composants de conversion optoélectroniques 21 est modifié de 90 degrés par le dispositif 10 de changement de trajet optique et pénètre dans les noyaux formant guides d'ondes 26 à partir de la première extrémité de l'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques. Etant donné que l'indice de réfraction des noyaux formant guides d'ondes 26 est supérieur à l'indice de réfraction du revêtement 27 du guide d'ondes, la lumière 14 se déplace à l'intérieur du noyau formant guide d'ondes 26 avec de faibles pertes et sort par la seconde extrémité de l'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques.
D'autre part, si les composants de conversion optoélectronique 21 sont des composants de réception de lumière, la lumière pénétrant dans les noyaux formant guides d'ondes 26 à partir de la seconde extrémité de l'unité 25 constituée d'un réseau de guides d'ondes optiques pénètre dans les noyaux coudés 11 à partir des secondes surfaces d'extrémité llb des noyaux. Ensuite, le trajet optique de la lumière est modifié de 90 degrés par le dispositif 10 de changement de trajet optique et la lumière sort par les premières surfaces d'extrémité lia du noyau et est reçue par les composants de conversion optoélectronique 21.
Ci-après, on va expliquer, en référence à la figure 4, un exemple de module pour la structure de couplage optique représentée sur la figure 3.
Un circuit intégré IC 16 et l'unité 20 formée d'un réseau de composants de conversion électronique sont montés sur un substrat 17 à l'aide de plots de soudure ou
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d'une liaison par fil. Le dispositif 10 de changement de trajet optique et l'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques sont montés sur un panneau de circuits électriques 19 de telle sorte que les noyaux 11 et 26 sont alignés entre eux. Ensuite, l'agencement de couplage optique représenté sur la figure 3 est obtenu au moyen du montage du substrat 17 sur le panneau de circuits électriques 19 à l'aide de billes de soudure 18 de sorte que les composants de conversion optoélectronique 21 sont alignés avec les premières surfaces d'extrémité lla des noyaux coudés 11 du dispositif 10 de modification de trajet optique.
Ensuite par exemple l'agencement de couplage optique est incorporé dans un système de communication optique, un ordinateur massivement parallèle, etc., par raccordement des noyaux formant guides d'ondes 26 de l'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques à des dispositifs optiques tels que des commutateurs optiques, des multiplexeurs, des filtres de dérivation, etc., à l'aide de connecteurs optiques, etc.
Alors, sur la figure 4, l'unité 20 formée d'un réseau de composants de conversion optoélectronique est fixée au substrat 17, mais l'unité 20 formée d'un réseau de composants de conversion optoélectronique peut être également montée (fixée) sur le dispositif 10 de changement de trajet optique.
En outre, l'unité 20 formée d'un réseau de composants de conversion optoélectronique est connectée électriquement au substrat 17 au moyen de plots de soudure, d'une liaison par fil, etc., mais on peut également utiliser, pour raccorder ces deux éléments, un adhésif électriquement conducteur à un réseau à grille de broches (PGA), un boîtier (LGA), etc.
Les interstices entre l'unité 20 formée d'un réseau de composants de conversion optoélectronique et le
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dispositif 10 de changement de trajet optique, les interstices présents entre l'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques et le dispositif 10 de changement de trajet optique, etc. sont remplis habituellement d'air, mais ces interstices peuvent être également remplis d'un matériau présentant une faible perte de propagation pour des longueurs d'onde de service, par exemple par une résine telle que du polyimide fluoré, un polyméthylméthacrylate (PMM) , une résine silicone, une résine époxy, etc., ce qui permet un couplage optique efficace des noyaux 11 et 26.
L'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques peut être fixée au panneau de circuits électriques 19 moyennant l'utilisation d'adhésifs tels qu'un polyimide fluoré, un polyméthyléthacrylate, une résine silicone, une résine époxy, etc. par exemple, mais l'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques peut être également fixée au dispositif 10 de changement de trajet optique moyennant l'utilisation d'un corps formant cadre de positionnement, de broches de guidage, etc.
C'est pourquoi, conformément à la forme de réalisation 1, des noyaux coudés 11 constituant des guides d'ondes optiques sont enserrés dans le revêtement 12 du dispositif de manière à être disposés sous la forme d'une matrice 2x3, et la surface formant miroir 13 de changement de trajet optique est formée d'un seul tenant avec le revêtement 12 du dispositif.
C'est pourquoi la nécessité d'utiliser des broches optiques classiques 5 à micro-miroirs et des trous traversants 3, dans lesquels les broches optiques 5 sont insérées, est supprimée, ce qui simplifie le procédé de fabrication et permet des réductions de coût, tout en éliminant une altération du rendement de couplage optique résultant d'irrégularités sur les surfaces de paroi intérieures des trous traversants 3.
Etant donné que les noyaux coudés 11 peuvent être
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préparés sous la forme d'un dispositif matriciel avec une grande précision de positionnement, un désalignement de l'axe optique est moins susceptible de se produire entre des composants de conversion optoélectronique 21 (ou des noyaux formant guides d'ondes 26) disposés sous la forme d'une matrice et les noyaux coudés 11, ce qui réduit l'altération du rendement de couplage optique.
En outre, des composants optiques disposés sous la forme d'une matrice peuvent être couplés optiquement entre eux par un seul dispositif de changement de trajet optique, ce qui simplifie la construction et permet des réductions de coût.
Etant donné que les noyaux coudés 11 sont contigus en amont et en aval de la surface formant miroir 13, une lumière, qui se propage, peut être enfermée de façon adéquate, ce qui permet de réduire les pertes.
Etant donné que les noyaux coudés 11 sont enserrés dans le revêtement 12 du dispositif, l'apparition d'un voilement ou flambement des noyaux résultant de l'allongement des noyaux coudés 11 est fortement réduite par rapport au flambement apparaissant dans les broches optiques séparées 5 dans la technique classique. Il en résulte que, même si les noyaux coudés 11 sont disposés sous la forme d'une matrice 2x3, il n'existe aucune réduction de la précision de positionnement des noyaux coudés 11, ce qui réduit fortement l'altération du rendement de couplage optique.
Etant donné que le dispositif 10 de changement de trajet optique est un corps sous la forme d'un bloc intégré, un couplage optique entre des composants tels que l'unité 20 formée d'un réseau de composants de conversion optoélectronique, l'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques, etc. et le dispositif 10 de changement de trajet optique peut être exécuté de façon précise au moyen d'un procédé simple et commode.
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Maintenant, dans la première forme de réalisation mentionnée précédemment, on prépare la surface formant miroir 13, qui est une surface plane, en retirant une partie du revêtement 12 du dispositif, et on peut également déposer sur la surface formant miroir 13 de l'or ou un film multicouches, etc. possédant un coefficient de réflexion élevé. Dans ce cas, le coefficient de réflexion de la surface formant miroir 13 est amélioré, ce qui réduit l'altération due à la perte. Un film perméable d'une manière photo-sélective, peut être également déposé sur la surface formant miroir 13. Dans ce cas, une fonction de filtre est impartie à la surface formant miroir 13, ce qui a pour effet que seule une longueur d'onde prédéterminée peut traverser la surface formant miroir 13 et pénétrer dans un autre guide d'ondes optiques, en permettant l'extension des utilisations prévues.
En outre, dans la première forme de réalisation mentionnée précédemment, les première et seconde surfaces d'extrémité 11a et llb des noyaux coudés 11 sont disposés sous la forme d'une matrice 2x3, mais les première et seconde surfaces d'extrémité lla et 22b des noyaux ne sont pas limitées à cet agencement et peuvent être disposées de façon appropriée de manière à être adaptées à la disposition des éléments de conversion optoélectronique 21 ou à l'agencement des noyaux formant guides d'ondes 26, etc. En outre le pas des réseaux des première et seconde surfaces d'extrémité 11a et llb des noyaux ne possède pas une valeur uniforme et peut être réglé de façon appropriée de manière à s'adapter à la disposition des éléments de conversion optoélectronique 21 ou des noyaux formant guides d'ondes 26. En outre, il n'est pas nécessaire que les première et seconde surfaces d'extrémité 11a et llb des noyaux soient disposées sous la forme d'une matrice 2x3 complète, et par exemple deux surfaces d'extrémité dans n'importe quelle colonne donnée peuvent être également
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décalées dans une direction de lignes par rapport aux surfaces d'extrémité des noyaux dans d'autres colonnes, ou bien une ou trois ou un plus grand nombre de surfaces d'extrémité de noyaux peuvent être également disposées dans n'importe quelle colonne donnée, etc.
En outre l'angle # du miroir est choisi égal à 45 degrés, mais l'angle # du miroir n'est pas limité à 45 et, s'il est réglé de façon appropriée, l'angle de modification du trajet optique peut être réglé à volonté.
Il va sans dire que le mode, qui se propage à l'intérieur des noyaux 11 et 26 peut être du type monomode ou multimode.
En outre, dans la première forme de réalisation mentionnée précédemment, on utilise des verres tels que des verres à base de silice, des verres à base d'oxyde, des verres à base d'halogénure, etc. en tant que matériau pour les noyaux coudés 11 et le revêtement 12 du dispositif, mais les noyaux coudés 11 et le revêtement 12 du dispositif ne sont pas limités à ces matériaux pourvus qu'ils soient un matériau présentant de faibles pertes en rapport avec les pertes de propagation, et par exemple on peut utiliser des polyimides fluorés, des polyméthacrylates, des résines silicones, des résines époxy, etc. La différence entre les indices de réfraction des noyaux coudés 11 et du revêtement 12 du dispositif est comprise entre environ 0,1 et 1,0 pour cent, mais il va sans dire que cette valeur peut être modifiée de façon appropriée en fonction de l'utilisation prévue.
Les longueurs d'onde pouvant être traitées par les composants de conversion optoélectronique 21 sont en général 0,85 fixa, 1,3 m et 1,55 m, mais ne sont pas limitées à ces valeurs; on peut utiliser n'importe quelle longueur d'onde comme cela s'avère requis.
En outre, on peut également traiter une pluralité de longueurs d'onde en utilisant des caractéristiques de
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longueurs d'onde des éléments de conversion optoélectronique 21. Dans ce cas, une diaphonie entre la propagation de lumière à travers les noyaux 11 et 26 peut être réduite.
Les noyaux formant guides d'ondes 26 et le revêtement 27 des guides d'ondes dans l'unité 25 formée d'un réseau de guide d'ondes optiques ne sont pas limités à des polyimides fluorés pourvu que l'indice de réfraction requis pour la propagation de la lumière soit obtenu et que les matériaux présentent des pertes relativement faibles pour les longueurs d'ondes qui se propagent. Par exemple on peut utiliser des verres tels que des verres à base de silice, des verres à base d'oxyde, des verres à base d'halogénure, etc., des polyméthylméthacrylates, des résines silicones, des résines époxy, etc. La différence entre les indices de réfraction des noyaux formant guides d'ondes 26 et du revêtement 27 des guides d'ondes est comprise entre environ 0,1 et 1,0 pour cent, mais il va sans dire que ceci peut être modifié de façon appropriée en fonction d'installations prévues.
En outre, l'unité 25 formée d'un réseau de guides d'ondes optiques est constituée par le fait que des noyaux formant guides d'ondes 26 sont enserrés dans le revêtement 27 de guides d'ondes, mais une unité formée d'un réseau de guides d'ondes optiques peut être également constituée par la réunion d'une pluralité de fibres optiques, dans laquelle un noyau et un revêtement ou gaine sont préparés d'un seul tenant.
Dans la deuxième forme de réalisation telle que représentée sur la figure 5, une seconde surface formant miroir 13a, pour laquelle l'angle # du miroir est égal à 45 , est formée entre la surface formant miroir 13 et la surface d'extrémité 12b.
Dans un dispositif 10A de changement de trajet optique préparé de cette manière, le trajet optique peut être modifié de 180 . En outre, dans la deuxième forme de
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réalisation, l'angle de modification du trajet optique peut être également réglé à volonté au moyen d'un réglage approprié de l'angle # du miroir.
Dans une troisième forme de réalisation telle que représentée sur la figure 6, une seconde surface formant miroir 13b, par laquelle l'angle q du miroir est égal à 45 , est formée entre la surface formant miroir 13 et la seconde surface d'extrémité 12b. Dans un dispositif 10B de changement de trajet optique préparé de cette manière, on peut modifier le trajet optique selon une forme en zig-zag ou en Z (pour une modification de 0 degré).
En outre, dans la troisième forme de réalisation, l'angle de modification du troisième type peut être également réglé à volonté au moyen d'un réglage approprié de l'angle # du miroir.
La figure 7 représente un schéma montrant un agencement de conditionnement utilisant un dispositif de changement de trajet optique conformément à une quatrième forme de réalisation de la présente invention.
Dans la quatrième forme de réalisation, comme représenté sur la figure 7, un agencement de couplage optique pour réaliser un couplage entre des unités 20 formées d'un réseau de composants de conversion électronique, montés sur différents substrats 17, est obtenu en combinant des dispositifs 10 de changement de trajet optique et des unités 25 formées d'un réseau de guides d'ondes optiques.
Par conséquent, ce dispositif 10 de changement de trajet optique peut être appliqué au couplage optique entre des unités 20 formées d'un réseau de composants de conversion optoélectronique et d'unités 25 formées d'un réseau de guide d'ondes optiques, et également à un couplage optique disposé entre des unités 25 formées d'un réseau de guides d'ondes optiques.
La figure 8 est un schéma représentant un
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agencement de conditionnement utilisant un dispositif de changement de trajet optique conformément à une cinquième forme de réalisation de la présente invention.
Dans la cinquième forme de réalisation, comme représenté sur la figure 8, un agencement de couplage optique pour l'établissement d'un couplage entre des unités 20 formées d'un réseau de composants de conversion optoélectronique montées sur différents substrats 17, est réalisé au moyen d'un dispositif 10A de changement de trajet optique. Par conséquent, ce dispositif 10A de changement de trajet optique peut être appliqué à un couplage optique entre des unités 25 formées d'un réseau de composants de conversion optoélectronique.
Les figures 9A à 9D sont des schémas de traitement permettant d'expliquer un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique conformément à une sixième forme de réalisation de la présente invention.
On va maintenant expliquer un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique utilisant des quartz en tant que matériaux pour les noyaux et le revêtement.
Tout d'abord, comme représenté sur la figure 9A, on prépare un substrat mince et plat 3 en utilisant un verre à base de silice possédant un faible indice de réfraction. Ensuite on dispose un quartz possédant un indice de réfraction élevé sous la forme d'un film sur le substrat 30, avec une hauteur prédéterminée, moyennant l'utilisation de techniques de formation de film sous vide, comme par exemple par pulvérisation, etc. Ensuite, on applique sur le film de quartz un photoresist possédant un indice de réfraction élevée, on structure le photoresist en utilisant une technique de photogravure, puis on élimine des parties indésirables du film de quartz à l'aide d'une attaque ionique réactive (RIE). Ensuite, on forme deux
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paires de premier et second segments de noyau 31a et 31b formés d'un film de quartz ayant un indice de réfraction élevé et formé dans un plan commun, par élimination du photoresist. On donne à la paire de premiers segments de noyau 31a la forme de lignes rectilignes et parallèles, on donne à la paire de seconds segments de noyau 31b de la forme de lignes droites et parallèles, et les premiers segments de noyau 31a et les seconds segments de noyau 31b sont perpendiculaires entre eux. En outre, les parties d'intersection des premier et second segments de noyau 31a et 31b sont positionnées suivant une ligne droite et correspondent à des parties de renvoi ou de retour des noyaux coudés 11.
Ensuite, on forme le quartz possédant un faible indice de réfraction en lui donnant la forme d'un film sur le substrat 30 ayant une épaisseur prédéterminée, moyennant l'utilisation d'une technique de formation de film sous vide, comme par exemple par pulvérisation, etc. Par conséquent, comme représenté sur la figure 9B, on obtient un corps formant guide d'onde 32, dans lequel les premier et second segments de noyau 31a et 31b sont enserrés dans le quartz possédant un faible indice de réfraction (un revêtement ou une gaine).
Ensuite, on réalise une unité formant guide d'ondes 33 en superposant une pluralité de corps formant guides d'ondes 32 aux premier et second segments de noyau 31a et 31b alignés comme représentés sur la figure 9C, et on fixe ensemble les corps formant guides d'ondes superposés 32.
On réalise alors un dispositif de changement de trajet optique en formant une surface formant miroir 34 en découpant et en retirant une partie de l'unité formant guide d'ondes 33 ainsi qu'une portion des parties d'intersection des premier et second segments de noyau 31a et 31b, par découpage comme représenté sur la figure 9D. En outre,
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la surface 34 du miroir est formée de manière à passer par les points d'intersection entre les axes optiques des premiers segments de noyau 31a et par les axes optiques des seconds segments de noyau 31b.
Dans le dispositif de changement de trajet optique préparé de cette manière, les premiers segments de noyau 31a et le second segment de noyau 31b sont déviés au niveau de la surface formant miroir 34 de manière à constituer des noyaux coudés continus 11, le quartz possédant un faible indice de réfraction constitue le revêtement 12 du dispositif, et la surface formant miroir 34 constitue la surface formant miroir 13.
Chacun des noeuds coudés 11 est agencé de telle sorte qu'un premier segment de noyau 31a, qui s'étend depuis la première surface d'extrémité 11a du noyau jusqu'à la surface formant miroir 13 (34), et un second segment de noyau 31b, qui s'étend depuis la seconde surface de l'extrémité 11b du noyau jusqu'à la surface formant miroir 13 (34), se croisent au niveau de la surface formant miroir 13 (34) et sont symétriques par rapport à une droite perpendiculaire à la surface formant miroir 13 (34) au niveau de leur point d'intersection. Huit noyaux coudés 11 sont configurés de telle sorte que des paires de noyaux coudés 11 qui sont disposés de manière à être parallèles entre eux dans des plans communs perpendiculaire à la surface formant miroir 13 (34), sont disposés dans quatre rangées parallèlement à une direction perpendiculaire à ces plans (une direction de stratification).
En outre, les premières surfaces d'extrémité 11a et les secondes surfaces d'extrémité 11b des noyaux sont disposées selon une forme de matrice 2:4 respectivement dans la première surface d'extrémité 12a et dans la seconde surface d'extrémité 12b.
Dans le procédé de fabrication conformément à la sixième forme de réalisation, étant donné que les noyaux
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coudés 11 sont préparés au moyen d'une combinaison de techniques de photogravure et d'une attaque ionique réactive, la précision de positionnement du noyau coudé 11 est garantie, ce qui permet d'augmenter le rendement de couplage optique dans le couplage optique avec des éléments de conversion optoélectronique 21 et des noyaux formant guides d'ondes 26.
En outre, étant donné qu'une pluralité des premier et second segments de noyau 31a et 31b peuvent être préparés dans les corps formant guides d'ondes 32, des réductions de coûts sont favorisées.
En outre, dans la sixième forme de réalisation indiquée précédemment, la surface 34 du miroir est préparée par découpage de l'unité formant guide d'ondes 33 par tranchage, mais la planéité de la surface formant miroir 34 est également accrue au moyen de l'exécution d'un polissage après le tranchage. En outre, on peut également former une surface formant miroir au moyen d'une attaque ionique réactive, d'un polissage, etc., à la place d'un tranchage.
En outre, dans la sixième forme de réalisation indiquée précédemment, les segments de noyau sont formés par attaque chimique après formation d'un film de quartz possédant un indice de réfraction élevé, mais des segments de noyau préparés au préalable avec une forme prédéterminée peuvent être également fixés sur le substrat 30.
Dans la sixième forme de réalisation indiquée précédemment, si on prépare chacun des premier et second segments de noyau 31a et 31b dans simplement l'un des corps de guides d'ondes 32, on peut obtenir un agencement bidimensionnel, dans lequel juste une colonne comporte trois lignes de première et seconde surfaces d'extrémité de noyau 11a et llb. Dans ce cas, il est nécessaire que les trois ensembles de premier et second segments de noyau 31a et 31b soient formés sur le corps de guide d'ondes 32 de telle sorte que les points d'intersection des axes optiques
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des premier et second segments de noyau 31a et 31b constituant les noyaux coudés 11 soient disposés suivant une ligne droite. En outre, si chacun des premier et second segments de noyau 31a et 31b est préparé simplement dans l'un des corps de guides d'ondes 32, on peut obtenir un agencement bidimensionnel, dans lequel précisément une colonne possède une ligne de première et seconde surfaces d'extrémité de noyau 11a et llb.
Dans la forme de réalisation 6 indiquée précédemment, ces quatre corps de guides d'ondes 32 sont alternativement décalés et fixés entre eux, on obtient un agencement bidimensionnel dans lequel les première et seconde surfaces d'extrémité de noyau lla et llb sont disposées selon une configuration en zig-zag. Dans ce cas, il est nécessaire que les corps de guides d'ondes 32 devant être stratifiés de telle sorte que des lignes droites passant par les points d'intersection des axes optiques des premier et second segments de noyau 31a et 31b constituant les noyaux coudés 11 dans chacun des corps de guides d'ondes 32 superposés dans la direction de stratification des corps de guides d'ondes 2.
Dans la sixième forme de réalisation indiquée précédemment, la surface formant miroir 34 est préparée après fixation des corps de guides d'ondes 32 l'un à l'autre, mais dans une septième forme de réalisation, les surfaces formant miroirs sont formées au moment où les substrats sont préparés.
On va maintenant expliquer en référence aux figures 10A à 10D un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique conformément à la septième forme de réalisation de la présente invention.
Tout d'abord, comme cela est représenté sur la figure 10A, on prépare un substrat plat 30A, sur lequel est formée une surface formant miroir 34a, en utilisant un verre à base de silice possédant un faible indice de
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réfraction. Ensuite on dispose un quartz ayant un indice élevé de réfraction sous la forme d'un film sur le substrat 30A, et ce sur une épaisseur prédéterminée en utilisant une technique de formation de film sous vide comme par exemple une pulvérisation, etc. Ensuite, on applique un photoresist sur le film de quartz possédant un indice élevé de réfraction, on structure le photoresist en utilisant une technique de photogravure, puis on élimine des parties indésirables du film de quartz en utilisant une attaque ionique réactive (RIE). Ensuite, on forme deux paires de premier et second segments de noyau 31a et 31b formés du film de quartz ayant un indice de réfraction formé dans un plan commun, en éliminant le photoresist. La paire de premiers segments de noyau 31 sont formés sous la forme de lignes droites parallèles, la paire de seconds segments de noyau 31b sont formés sous la forme de lignes droites parallèles, et les premiers segments de noyau 31a et les seconds segments de noyau 31b sont perpendiculaires entre eux à la surface 34a du miroir.
Ensuite, on forme le quartz possédant un faible indice de réfraction sous la forme d'un film sur le substrat 30A, sur une épaisseur prédéterminée, en utilisant une technique de formation de film sous vide, comme par exemple une pulvérisation, etc. Par conséquent, comme cela est représenté sur la figure 10B, on obtient un corps formant guide d'ondes 32A, dans lequel les premier et second segments de noyau 31a et 31b sont enserrés dans le quartz possédant un faible indice de réfraction (un revêtement).
On forme l'unité formant guide d'ondes 33 sur une troisième pluralité de corps de guide d'ondes 32A, avec alignement des surfaces formant miroirs 34a comme représenté sur la figure 10C, et on fixe entre eux les corps de guides d'ondes superposés 32A. On obtient ainsi un dispositif de changement de trajet optique tel que
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représenté sur la figure 10D. En outre, la surface formant miroir 34 est constituée par les surfaces formant miroirs 34a, qui sont formées de manière à passer par des points d'intersection entre les axes optiques des premiers segments de noyau 31a et les axes optiques des seconds segments de noyau 31b.
Par conséquent, on fabrique également dans la septième forme de réalisation un dispositif de changement de trajet optique similaire à celui de la sixième forme de réalisation indiquée précédemment.
On a expliqué la sixième forme de réalisation pour une construction utilisant des quartz qui sont des matériaux minéraux en tant que matériaux pour les noyaux et le revêtement, mais dans une huitième forme de réalisation, on utilise des polyimides fluorés constituant qui sont des matériaux organiques, en tant que matériaux pour les noyaux et le revêtement.
Tout d'abord, on dépose par centrifugation une première solution de polyimide fluoré ayant un faible indice de réfraction, sur un substrat en quartz, et on le cuit de manière à former une première couche de revêtement.
Ensuite on dépose par centrifugation une seconde solution de polyimide fluoré possédant une première couche de revêtement. Ensuite on dépose par centrifugation une seconde solution de polyimide fluoré possédant un indice élevé de réfraction et on la cuit pour former une couche de noyau sur la première couche de revêtement.
Ensuite, on applique un photoresist sur la couche de noyau, on structure le photoresist au moyen d'une technique de photogravure puis on élimine des parties indésirables de la couche de noyau en utilisant une attaque ionique réactive. Ensuite, on obtient des segments de noyau formés de la couche de noyau en éliminant le photoresist.
Ensuite on dépose par centrifugation la première solution de polyimide fluoré et on la cuit pour former une seconde
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couche de revêtement. Par conséquent on obtient un corps de guide d'ondes (qui correspond au corps de guide d'ondes 32 décrit précédemment), dans lequel des segments de noyau sont enserrés dans des première et seconde couches de revêtement. En outre, les segments de noyau sont constitués d'une manière similaire aux segments de noyau 31a et 31b de la forme de réalisation 6 décrite précédemment. Ensuite, on prépare l'unité de guides d'ondes en superposant et en fixant entre eux une pluralité de ces corps de guides d'ondes d'une manière similaire à la sixième forme de réalisation mentionnée précédemment, et on forme une surface formant miroir pour obtenir un dispositif de changement de trajet optique.
Par conséquent, on peut également obtenir dans la huitième forme de réalisation des effets similaires à ceux fournis par la sixième forme de réalisation.
En outre, dans la huitième forme de réalisation, on utilise des polyimides fluorés pour les matériaux des noyaux et du revêtement, mais ce procédé de fabrication peut être également appliqué lorsqu'on utilise des polyméthylméthacrylate, des résines silicone, des résines époxy, etc. pour les matériaux des noyaux et le matériau des revêtements.
En outre, dans la huitième forme de réalisation mentionnée précédemment, la couche de noyau est structurée par attaque ionique réactive, mais si la seconde solution de polyimide fluoré reçoit des propriétés de photodurcissement, on peut structurer la couche de noyau au moyen d'une technique de photogravure seule, ce qui permet de simplifier le procédé de fabrication.
Dans la huitième forme de réalisation indiquée précédemment, on prépare la surface formant miroir après avoir fixé entre eux les corps de guides d'ondes, mais on peut également former par avance les surfaces formant miroir sur le substrat sur lesquels on applique les
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première et seconde solutions de polyimide fluoré d'une manière similaire à ce qui est réalisé dans la septième forme de réalisation mentionnée précédemment.
En outre, dans la huitième forme de réalisation mentionnée précédemment, les segments de noyau sont formés par attaque après formation de la couche de noyau par application et durcissement de la seconde solution de polyimide fluoré, mais on peut également fixer des segments de noyau préparés au préalable avec une forme prédéterminée sur la première couche de revêtement.
Les figures 11A à 11D sont des schémas de processus illustrant un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique conformément une neuvième forme de réalisation de la présente invention et la figure 12 est un schéma expliquant un procédé de formation de noyaux.
On va maintenant expliquer un procédé de fabrication de dispositif de changement de trajet optique en utilisant des verres à base d'halogénure pour les matériaux des noyaux et pour le matériau de revêtement.
Tout d'abord, comme cela est représenté sur la figure 11A, on prépare un substrat plat 40 formé d'un verre à base d'halogénure.
Ensuite, comme représenté sur la figure 12, on condense un faisceau laser à 810 nm émis par un dispositif 38 de production de laser, au moyen d'une lentille de condensation 39, et on focalise le faisceau dans une position en profondeur prédéterminée dans le substrat 40 avec une énergie de 100 MJ/cm2. A cet instant, un premier segment de noyau 41b est formé dans la position dans laquelle le faisceau laser se condense à l'intérieur du substrat 40, par déplacement du substrat 40 dans le direction de la flèche sur la figure 12. Après formation d'un premier segment de noyau 41b, on décale le substrat 40 dans une direction perpendiculaire à ce premier segment de
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noyau 41b et ce d'une valeur prédéterminée, et on forme un autre premier segment de noyau 41b tout en déplaçant le substrat 40 de façon similaire. Les trois premiers segments de noyau 41b sont formés de cette manière de manière à être disposés parallèlement entre eux dans un plan commun à l'intérieur du substrat 40.
Ensuite, on réduit d'une valeur prédéterminée la profondeur de la position de condensation de la lentille de condensation 39 à l'intérieur du substrat 40, et on forme trois premiers segments de noyau supplémentaires 41b d'une manière similaire à l'intérieur du substrat 40 de manière que ces segments soient disposés parallèlement entre eux.
Par conséquent, comme représenté sur la figure 11B, on obtient un substrat 40 (un corps de guides d'ondes) dans lequel six premiers segments de noyaux 41b sont disposés selon 3 colonnes et 2 couches.
Ensuite, on fait tourner la position du substrat 40de 90 degrés, et on forme six seconds segments de noyau 41a à l'intérieur du substrat 40 de manière qu'il soit disposé sur 3 colonnes et 2 couches en utilisant le dispositif de production de laser 38 et la lentille de condensation 39 d'une manière similaire. Par conséquent, comme représenté sur la figure 11C, on obtient un substrat 40 (un corps de guide d'ondes) dans lequel des seconds segments de noyau 41a et des premiers segments de noyaux 41b sont formés de manière à se croiser à angle droit. En outre, des parties d'intersection entre des seconds segments de noyau correspondant 41a et des premiers segments de noyau 41b sont toutes disposées dans un plan commun.
Alors, on obtient un dispositif de changement de trajet optique en formant une surface formant miroir 42 en découpant et en éliminant une partie du substrat 40 conjointement avec une portion des parties d'intersection des premier et second segments de noyau 41b et 41a par
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tranchage comme représenté sur la figure 11D. Cette surface formant miroir 42 est formée de manière à passer par les points d'intersection entre les axes optiques des seconds segments de noyau 41a et les axes optiques des premiers segments de noyau 41b.
Dans le dispositif de changement de trajet optique préparé de cette manière, les seconds segments de noyau 41a et les premiers segments de noyau 41b présentent un retour au niveau de la surface formant miroir 42 de manière à constituer des noyaux coudés 11, le substrat 4 constitue le revêtement 12 du dispositif et la surface formant miroir 42 constitue la surface formant miroir 13.
Chacun des noyaux coudés 11 est agencé de telle sorte qu'un second segment de noyau 41a s'étendant à partir de la première surface d'extrémité 11a du noyau jusqu'à la surface formant miroir 13 (42) et un premier segment de noyau 41b s'étendant depuis la seconde surface d'extrémité llb du noyau jusqu'à la surface formant miroir 13 (42) se croisent au niveau de la surface formant miroir 13 (42) et sont symétriques par rapport à une droite perpendiculaire à la surface formant miroir 13 (42) au niveau de leur point d'intersection. Les noyaux coudés 11 sont configurés de telle sorte que des paires de noyaux coudés 11 sont disposés parallèlement entre eux dans des plans communs perpendiculaires à la surface formant miroir 13 (42) sont disposés sur trois lignes parallèles à une direction perpendiculaire à ces plans.
Dans le procédé de fabrication selon la neuvième forme de réalisation, on prépare les segments de noyau 41a et 41b en réalisant une modification de l'indice de réfraction à l'intérieur du substrat 40 en condensant et en focalisant un faisceau laser sur le substrat 40 moyennant l'utilisation d'un dispositif de production d'un faisceau laser 38 et une lentille de condensation 39. Par conséquent, par rapport aux formes de réalisation 6 à 8
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indiquées précédemment, un procédé pour fixer entre eux les corps formant guides d'ondes 32 et 32A, n'est plus nécessaire, ce qui simplifie le procédé de fabrication et permet des réductions de coût.
En outre, dans les procédés de fabrication conformément aux sixième à huitième formes de réalisation mentionnées précédemment, des noyaux sont formés avec une section transversale rectangulaire, mais dans la neuvième forme de réalisation, étant donné que l'on peut former des noyaux possèdent une section transversale circulaire, les pertes pendant la propagation sont réduites, ce qui permet de réaliser de façon efficace un couplage optique.
En outre, dans la neuvième forme de réalisation mentionnée précédemment, on utilise un verre à base d'halogénure pour le substrat 40, mais le matériau pour le substrat n'est pas limité à un verre à base d'halogénure, et par exemple on peut utiliser un verre à base d'oxyde, un verre à base de silice, etc. pourvu qu'il se produise une modification de l'indice de réfraction sous l'effet d'une irradiation optique.
En outre, dans la neuvième forme de réalisation mentionnée précédemment, on prépare la surface formant miroir 42 en découpant le substrat 40 par tranchage, mais on peut également accroître la planéité de la surface formant miroir 42 en exécutant un polissage après le tranchage.
En outre, on peut également former une surface formant miroir à l'aide d'une attaque ionique réactive, d'un polissage, etc. à la place d'un tranchage.
En outre, dans la neuvième forme de réalisation mentionnée précédemment, on forme des segments de noyau 41b et 41a disposés suivant 3 colonnes et 2 couches à l'intérieur du substrat 40 au moyen d'une irradiation optique, mais on peut également former des seconds segments de noyau 41a disposés suivant 3 colonnes et 2 couches à
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l'intérieur du substrat 40 au moyen d'une irradiation optique après avoir préparé un substrat 40, dans lequel des premiers segments de noyau 41b sont disposés suivant 3 colonnes et 2 couches, au moyen d'un autre procédé. Ici, on peut obtenir le substrat 40, dans lequel des premiers segments de noyau 41b sont disposés suivant 3 colonnes et 2 couches, par exemple en formant trois rainures en renfoncement dans le substrat 40, logeant deux guides d'ondes en quartz, des fibres optiques, etc., à l'intérieur de chacune de ces rainures, puis en les intégrant en remplissant l'intérieur des rainures par un adhésif tel que du polyimide fluoré, etc.
Dans la neuvième forme de réalisation mentionnée précédemment, on prépare la surface formant miroir 42 sur le substrat 40 pourvu de segments de noyau 41a et 41b, mais dans une dixième forme de réalisation on forme la surface formant miroir 42 sur le substrat 40A avant de former les segments de noyau 41a et 41b.
On va maintenant expliquer en référence aux figures 13A à 13C un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique conformément à la dixième forme de réalisation de la présente invention.
Tout d'abord, comme représenté sur la figure 13A, on prépare un substrat 40A, sur lequel est formée une surface formant miroir 42, en utilisant un verre à base d'halogénure.
Ensuite, on condense un faisceau laser à 810 nm émis par un dispositif de production de faisceau laser 38, par une lentille de condensation 39 et on le focalise dans une position à une profondeur prédéterminée dans le substrat 40A avec une énergie de 100 MJ/cm2. A cet instant, un premier segment de noyau 41b est formé dans la position dans laquelle le faisceau laser se condense à l'intérieur du substrat 40A, par déplacement du substrat 40A dans la direction de la flèche sur la figure 12. Après formation du
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premier segment de noyau 41b, on déplace le substrat 40A dans une direction perpendiculaire à ce premier segment de noyau 41b, et ce sur une distance prédéterminée, et on forme un autre premier segment de noyau 41b tout en déplaçant le substrat 40A de la même manière. De cette manière on obtient un substrat 40A (un corps de guide d'ondes), dans lequel trois premiers segments de noyau 41b sont formés en étant disposés parallèlement entre eux dans un plan commun.
Ensuite, on réduit d'une valeur prédéterminée la profondeur de la position de condensation de la lentille de condensation 39 à l'intérieur du substrat 40a et on forme trois premiers segments de noyau supplémentaires 41b d'une manière similaire à l'intérieur du substrat 40A de manière qu'il soit disposé parallèlement entre eux. Ainsi, comme représenté sur la figure 13B, on obtient le substrat 40A (un corps de guide d'ondes), dans lequel six premiers segments de noyau 41b sont disposés suivant 3 colonnes et 2 couches) .
Ensuite, on fait tourner la position du substrat 40A de 90 degrés, et on forme six seconds segments de noyau 41a à l'intérieur du substrat 40A en utilisant le dispositif de production de faisceau laser 38 et la lentille de condensation 39 d'une manière similaire de manière qu'ils soient disposés suivant 3 colonnes et 2 couches. Comme cela est représenté sur la figure 13C, les axes optiques de chacun des seconds segments de noyau 41a sont formés de manière à recouper à angle droit les axes optiques des premiers segments de noyau correspondant 41b au niveau de la surface 42 du miroir.
Par conséquent on obtient ainsi un dispositif de changement de trajet optique. En outre, on forme la surface formant miroir 42 de manière qu'elle passe par les points d'intersection entre les axes optiques des seconds segments de noyau 41a et les axes optiques des premiers segments de
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noyau 41b.
Ainsi on fabrique également, dans la dixième forme de réalisation, un dispositif de changement de trajet optique similaire à celui de la neuvième forme de réalisation mentionnée précédemment.
La figure 14 représente une vue en élévation latérale illustrant un dispositif de changement de trajet optique conformément à une onzième forme de réalisation de la présente invention.
Dans un dispositif 10C de changement de trajet optique selon la onzième forme de réalisation, on forme des sections transversales de trajet optique de noyaux coudés 45 de manière à ce qu'elles s'élargissent graduellement depuis la surface formant miroir 13 en direction des premières surfaces d'extrémité 45a des noyaux.
En outre, le reste de cette forme de réalisation est agencé de la même manière que dans la forme de réalisation 1 mentionnée précédemment.
Conformément à la onzième forme de réalisation, étant donné que les sections transversales de trajet optique des noyaux coudés 45 sont formées de manière à s'élargir graduellement depuis la surface 13 du miroir en direction des premières surfaces d'extrémité 45a des noyaux, la surface en coupe transversale des premières surfaces d'extrémité 41 à 45a des noyaux augmente, ce qui accroît la précision de positionnement entre les éléments de conversion optoélectronique 21 et le dispositif 10C de changement de trajet optique et entre les noyaux formant guides d'ondes 26 et le dispositif 10C de changement de trajet optique lorsqu'on utilise les premières surfaces d'extrémité 45a des noyaux en tant que surfaces d'extrémité d'insertion.
En outre, on peut aisément réaliser l'ajustement des sections transversales de trajet optique des noyaux coudés 45 en modifiant des formes des masques pendant
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l'attaque ionique réactive, en modifiant le procédé de condensation du laser, etc.
Dans la onzième forme de réalisation mentionnée précédemment, on forme les sections transversales de trajet optique des noyaux coudés 45 de manière qu'elles augmentent graduellement dans toute la région s'étendant depuis la surface formant miroir 13 jusqu'aux premières surfaces d'extrémité 45a des noyaux, mais on peut également réaliser les sections transversales des trajets optiques des noyaux coudés 45 de manière qu'elles augmentent graduellement en direction des premières surfaces d'extrémité 45a des noyaux, au moins jusqu'au voisinage de ces premières surfaces d'extrémité 45a du noyau, en rendant maximales les surfaces en coupe transversale des première surfaces d'extrémité 45a des noyaux.
En outre, dans la onzième forme de réalisation mentionnée précédemment, les sections transversales de trajet optique du noyau coudé 45 sont formées de manière à augmenter graduellement depuis la surface formant miroir 13 en direction des premières surfaces d'extrémité de noyau 45a, mais on peut également former les sections transversales de trajet optique du noyau coudé 45 de manière qu'elles augmentent graduellement depuis la surface formant miroir 13 en direction de secondes surfaces d'extrémité 45b des noyaux.
La figure 15 est une vue en élévation latérale représentant un dispositif de changement de trajet optique conformément à une douzième forme de réalisation de la présente invention.
Dans un dispositif 10D de changement de trajet optique conformément à la douzième forme de réalisation, on forme les sections transversales de trajet optique de noyaux coudés 46 de manière qu'elles diminuent graduellement depuis la surface formant miroir 13 en direction des premières surfaces d'extrémité 46a du noyau.
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En outre, le reste de cette forme de réalisation est agencé de la même manière que dans la onzième forme de réalisation mentionnée précédemment.
Conformément à une douzième forme de réalisation, étant donné que les sections transversales de trajet optique des noyaux coudés 46 sont formées de manière à diminuer graduellement depuis la surface formant miroir 13 en direction des premières surfaces d'extrémité 46a des noyaux, la surface en coupe transversale des premières surfaces d'extrémité 46a des noyaux est réduite, ce qui permet d'améliorer la précision de positionnement entre les éléments de conversion optoélectronique 21 et le dispositif 10D de modification de changement de trajet optique et entre les noyaux de guides d'ondes 26 et le dispositif 10D de changement de trajet optique lorsque les premières surfaces d'extrémité 46a des noyaux sont utilisées en tant que surfaces d'extrémité d'émission.
En outre, dans la douzième forme de réalisation mentionnée précédemment, on réalise les sections transversales de trajets optiques des noyaux coudés 46 de manière qu'elles diminuent graduellement sur l'ensemble de la région s'étendant depuis la surface formant miroir 13 jusqu'aux premières surfaces d'extrémité 46a des noyaux, mais on peut également réaliser des sections transversales de trajet optique de noyaux coudés 46 de manière qu'elles diminuent graduellement en direction des premières surfaces d'extrémité 46a des noyaux, au moins au voisinage des premières surfaces d'extrémité 46a des noyaux, en réduisant les surfaces en coupe transversale des premières surfaces d'extrémité 46a des noyaux.
En outre dans la deuxième forme de réalisation mentionnée précédemment, on réalise les sections transversales de trajet optique des noyaux coudés 46 de manière qu'elles diminuent graduellement depuis la surface formant miroir 13 en direction des premières surfaces
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d'extrémité 46a des noyaux, mais les sections transversales de trajet optique des noyaux coudés 46 peuvent être également formées de manière à diminuer graduellement depuis la surface formant miroir 13 en direction des secondes surfaces d'extrémité 46b du noyau.
La figure 16 est une vue en élévation latérale représentant un dispositif de changement de trajet optique conformément à une treizième forme de réalisation de la présente invention.
Dans un dispositif 10E de changement de trajet optique conformément à la treizième forme de réalisation, on forme des noyaux de dérivation 48a et 48b de manière qu'ils s'étendent en dérivation à partir d'une partie intermédiaire d'un noyau coudé 47 entre la seconde surface d'extrémité 12b et la surface formant miroir 13 et qu'il soit exposé au niveau de la seconde surface d'extrémité 12b.
En outre le reste de cette forme de réalisation est agencé de la même manière que la première forme de réalisation mentionnée précédemment.
Conformément à la treizième forme de réalisation, étant donné que le noyau coudé 47 se divise en dérivation dans les deux noyaux de dérivation 48a et 48b, deux faisceaux de lumière peuvent être combinés en un seul faisceau de lumière et être émis, ou bien un seul faisceau de lumière peut être divisé en deux faisceaux de lumière et être émis, etc., ce qui permet d'étendre les utilisations prévues.
En outre dans ce cas, le nombre des premières surfaces d'extrémité 47a des noyaux, disposées de façon bidimensionnelle dans la première surface d'extrémité 12a du dispositif 10E de changement de trajet optique, et le nombre de secondes surfaces d'extrémité 47b du noyau, disposées de façon bidimensionnelle dans la seconde surface d'extrémité 12b, sont différents.
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En outre, le nombre de noyaux coudés de dérivation 47 est réglé de façon appropriée de manière à s'adapter à des spécifications désirées de couplage optique. Ils peuvent également s'étendre en dérivation à partir d'une partie intermédiaire d'un noyau coudé 47 entre la première surface d'extrémité 12a et la surface formant miroir 13 et être exposés au niveau de la première surface d'extrémité 12a.
Si on forme un filtre de lumière dans les noyaux de dérivation 48a et 48b, la lumière peut être transmise sélectivement par les noyaux de dérivation 48a et 48b. En outre, si on dispose un commutateur thermo-optique dans les noyaux de dérivation 48a et 48b, on peut commuter sélectivement le trajet optique.
La présente invention est agencée de la manière indiquée précédemment et présente les effets décrits ciaprès.
Comme cela a été expliqué précédemment, selon un aspect de la présente invention, il est prévu un dispositif pour modifier un trajet optique, caractérisé en ce qu'il comporte un revêtement pourvu d'une première surface d'extrémité, d'une seconde surface d'extrémité et d'une surface formant miroir, et au moins trois noyaux enserrés dans le revêtement, chaque noyau constituant un trajet optique continu, dans lequel une première surface d'extrémité du noyau est exposée au niveau de la première surface d'extrémité et une seconde surface d'extrémité du noyau est exposée au niveau de la seconde surface d'extrémité, chacun des trajets optiques continus s'étendant depuis la première surface d'extrémité du noyau jusqu'à la surface formant miroir, changeant de direction au niveau de la surface formant miroir et s'étendant jusqu'à la seconde surface d'extrémité du noyau, et que les premières surfaces d'extrémité des
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noyaux et les secondes surfaces d'extrémité des noyaux sont disposées d'une manière bidimensionnelle respectivement au niveau de la première surface d'extrémité et au niveau de la seconde surface d'extrémité, ce qui permet de réaliser à un faible coût un dispositif de changement de trajet optique présentant un rendement de couplage optique élevé.
Une surface en section transversale du trajet optique d'au moins l'un des noyaux peut être également agencée de manière à augmenter graduellement dans une direction s'écartant de la surface formant miroir en direction de la première surface d'extrémité au moins au voisinage de la première surface d'extrémité du noyau, ce qui contribue à améliorer la précision de positionnement avec des pièces devant être couplées optiquement lorsque la première surface d'extrémité est utilisée en tant que surface d'extrémité d'insertion.
Une surface en section transversale du trajet optique d'au moins l'un des noyaux peut être également agencée de manière à diminuer graduellement dans une direction s'écartant de la surface formant miroir en direction de la première surface d'extrémité au moins au voisinage de la première surface d'extrémité du noyau, ce qui améliore la précision de positionnement avec des éléments devant être couplés optiquement lorsque la première surface d'extrémité est utilisée en tant que surface d'extrémité d'émission.
Au moins l'un des noyaux peut être également équipé d'un noyau de dérivation qui s'étend en dérivation à partir d'une partie intermédiaire entre la surface formant miroir et la première surface d'extrémité, le noyau de dérivation étant exposé au niveau de la première surface d'extrémité, ce qui permet d'obtenir aisément une combinaison ou une division de faisceaux de lumière.
Une seconde surface formant miroir peut être
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également formée sur le revêtement entre la surface formant miroir et la seconde surface d'extrémité de manière à modifier une direction d'un trajet optique des noyaux, ce qui permet une adaptation à un changement compliqué de trajet optique.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : préparer un corps formant guide d'ondes, dans lequel au moins une paire de premier et second segments de noyau formés de telle sorte que les axes optiques de la paire des premier et second segments de noyau se croisent dans une partie d'intersection, est enserrée dans un premier revêtement agencé de sorte que la paire de premier et second segments de noyau sont disposés dans un plan commun,la partie d'intersection des axes optiques étant disposée sur une première ligne droite, préparer un second corps formant guide d'ondes dans lequel au moins deux noyaux coudés constitués chacun d'une paire de premier et second segments de noyau agencés avec une forme angulaire de telle sorte que les axes optiques de chacune des paires de premier et second segments de noyau se croisent dans une partie d'intersection, sont enserrés dans un second substrat constitué d'un second revêtement agencé avec une surface formant miroir de telle sorte que les paires de premier et second segments de noyau sont disposées dans un plan commun perpendiculaire à la surface formant miroir, les parties d'intersection des axes optiques étant situées sur la surface formant miroir, préparer une unité de guide d'ondes en superposant les premier et second corps de guide d'ondes de telle sorte que les première et seconde lignes droites sont superposées dans une direction de stratification ou superposition, puis en faisant entre eux les premier et
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second corps de guides d'onde, et former une surface formant miroir de changement de trajet optique au niveau des parties d'intersection des paires de premier et second segments de noyau par retrait d'une partie des premier et second revêtements dans l'unité de guide d'ondes dans un plan contenant les parties d'intersection des axes optiques des paires des premier et second segments de noyau conjointement avec une portion des parties d'intersection des paires de premier et second segments de noyau de telle sorte que chacune des paires des premier et second segments de noyau forment un noyau coudé possédant une partie de retour au niveau de la surface formant miroir, ce qui fournit un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique permettant de fabriquer à bon marché un dispositif de changement de trajet optique possédant un rendement de couplage optique élevé.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un procédé pour modifier un trajet optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : préparer un corps formant guide d'ondes, dans lequel au moins un noyau coudé constitué d'une paire de premier et second segments de noyau agencés avec une forme angulaire de telle sorte que les axes optiques de la paire des premier et second segments de noyau se croisent dans une partie d'intersection, est enserrée dans un substrat constitué d'un premier revêtement agencé avec une surface formant miroir de telle sorte que la paire de premier et second segments de noyau sont disposés dans un plan commun perpendiculaire à la surface formant miroir, la partie d'intersection des axes optiques étant disposée dans la surface formant miroir, préparer un second corps formant guide d'ondes dans lequel au moins deux noyaux coudés constitués chacun
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d'une paire de premier et second segments de noyau agencés avec une forme angulaire de telle sorte que les axes optiques de chacune des paires de premier et second segments de noyau se croisent dans une partie d'intersection, sont enserrés dans un second substrat constitué d'un second revêtement agencé avec une surface formant miroir de telle sorte que les paires de premier et second segments de noyau sont disposées dans un plan commun perpendiculaire à la surface formant miroir, les parties d'intersection des axes optiques étant situées sur la surface formant miroir, et intégrer les premier et second corps formant guides d'ondes par superposition des premier et second corps formant guides d'ondes de telle sorte que les surfaces formant miroirs sont superposées dans une direction de stratification ou superposition, puis fixer entre eux les premier et second corps formant guides d'ondes, ce qui fournit un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique permettant de fabriquer à bon marché un dispositif de changement de trajet optique possédant un rendement de couplage optique élevé.
Conformément à un autre aspect de la présente invention, il est prévu un procédé de fabrication d'un dispositif de changement de trajet optique, ce procédé comprenant les étapes consistant à : préparer un corps de guide d'ondes possédant une première surface d'extrémité et une seconde surface d'extrémité et dans lequel une pluralité de premiers segments de noyau sont enserrés à l'intérieur d'un revêtement de telle sorte que des surfaces d'extrémité de noyau des premiers segments de noyau sont disposés de façon bidimensionnelle dans la première surface d'extrémité, former des seconds segments de noyau à l'inté-
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rieur du revêtement en condensant et focalisant un laser sur le revêtement du corps de guide d'ondes de telle sorte que les surfaces d'extrémité de noyau des seconds segments de noyau sont disposées de façon bidimensionnelle dans la seconde surface d'extrémité, les axes optiques de chacun des seconds segments de noyau croisent des axes optiques de premiers segments de noyau correspondants dans des parties d'intersection, et les parties d'intersection des axes optiques sont positionnées dans un plan commun, et former une surface formant miroir de changement de trajet optique dans le plan dans lequel les parties d'intersection des axes optiques sont disposées, par suppression d'une portion du revêtement du corps de guide d'ondes ainsi que des parties des premier et second segments de noyau, de sorte que chacune des paires des premier et second segments de noyau forment un noyau coudé comportant une partie de retour au niveau de la surface formant miroir, ce qui fournit un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique permettant de fabriquer à bon marché un dispositif de changement de trajet optique possédant un rendement de couplage optique élevé.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un procédé pour fabriquer un dispositif pour modifier un trajet optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : préparer un corps formant guide d'ondes possédant une première surface d'extrémité, une seconde surface d'extrémité et une surface formant miroir, et dans lequel une pluralité de premiers segments de noyau sont enserrés à l'intérieur d'un revêtement de manière à s'étendre depuis la première surface d'extrémité jusqu'à la surface formant miroir de telle sorte que les surfaces d'extrémité de noyau des premier segments de noyaux sont disposées d'une manière
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bidimensionnelle dans la première surface d'extrémité, et former des seconds segments de noyau à l'intérieur du revêtement en condensant et en focalisant un laser sur le revêtement du corps formant guide d'ondes de telle sorte que des surfaces d'extrémité de noyau du second segment de noyau sont disposées de façon bidimensionnelle dans la seconde surface d'extrémité et des axes optiques de chacun des seconds segments de noyau croisent les axes optiques de premiers segments de noyau correspondants au niveau de la surface formant miroir de telle sorte que chacune des paires de premier et second segments de noyau forme un noyau coudé possédant une partie de renvoi au niveau de la surface formant miroir, ce qui fournit un procédé pour fabriquer un dispositif de changement de trajet optique permettant de fabriquer à bon marché un dispositif de changement de trajet optique présentant un rendement de couplage optique élevé.
Les premiers noyaux de segments peuvent être également formés par condensation et focalisation du laser sur le revêtement du corps de guide d'ondes, ce qui permet de former les premier et second segments de noyau successivement à l'aide du laser, en permettant une simplification du procédé de fabrication.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour modifier un trajet optique, caractérisé en ce qu'il comporte un revêtement (12) pourvu d'une première surface d'extrémité (12a), d'une seconde surface d'extrémité (12b) et d'une surface formant miroir (13) , et au moins trois noyaux enserrés dans ledit revêtement, chaque noyau constituant un trajet optique continu, dans lequel une première surface d'extrémité (lia) du noyau est exposée au niveau de ladite première surface d'extrémité (12a) et une seconde surface d'extrémité (llb) du noyau est exposée au niveau de ladite seconde surface d'extrémité (12a), chacun desdits trajets optiques continus s'étendant depuis ladite première surface d'extrémité du noyau jusqu'à ladite surface formant miroir (13), changeant de direction au niveau de ladite surface formant miroir et s'étendant jusqu'à ladite seconde surface d'extrémité du noyau, et en ce que lesdites premières surfaces d'extrémité (lia) des noyaux et lesdites secondes surfaces d'extrémité (llb) des noyaux sont disposées d'une manière bidimensionnelle respectivement au niveau de ladite première surface d'extrémité (12a) et au niveau de ladite seconde surface d'extrémité (12b).
2. Dispositif pour modifier un trajet optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une surface en section transversale du trajet optique d'au moins l'un desdits noyaux (11) est agencée de manière à augmenter graduellement dans une direction s'écartant de ladite surface formant miroir (13) en direction de ladite première surface d'extrémité (12a) au moins au voisinage de ladite première surface d'extrémité du noyau.
3. Dispositif pour modifier un trajet optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une surface en coupe transversale du trajet optique d'au moins l'un
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desdits noyaux (11) est agencée de manière à diminuer graduellement dans une direction s'écartant de ladite surface formant miroir (13) en direction de ladite première surface d'extrémité (12a) au moins au voisinage de ladite première surface d'extrémité du noyau.
4. Dispositif pour modifier un trajet optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un desdits noyaux (11) est pourvu d'un noyau de dérivation qui s'étend en dérivation à partir d'une partie intermédiaire entre ladite surface formant miroir et ladite première surface d'extrémité, ledit noyau de dérivation étant exposé au niveau de ladite première surface d'extrémité.
5. Dispositif pour modifier un trajet optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une seconde surface formant miroir est formée sur ledit revêtement entre ladite surface formant miroir et ladite seconde surface d'extrémité de manière à modifier une direction d'un trajet optique desdits noyaux.
6. Procédé pour modifier un trajet optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : préparer un corps formant guide d'ondes, dans lequel au moins un noyau coudé, constitué d'une paire de premier et second segments de noyau agencés avec une forme angulaire de telle sorte que lesdits axes optiques de ladite paire des premier et second segments de noyau se croisent dans une partie d'intersection, est enserré dans un substrat constitué d'un premier revêtement agencé avec une surface formant miroir de telle sorte que ladite paire de premier et second segments de noyau sont disposés dans un plan commun perpendiculaire à ladite surface formant miroir, ladite partie d'intersection desdits axes optiques étant disposée dans ladite surface formant miroir, préparer un second corps formant guide d'ondes dans lequel au moins deux noyaux coudés constitués chacun
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d'une paire de premier et second segments de noyau agencés avec une forme angulaire de telle sorte que les axes optiques de chacune desdites paires de premier et second segments de noyau se croisent dans une partie d'intersection, sont enserrés dans un second substrat constitué d'un second revêtement agencé avec une surface formant miroir de telle sorte que lesdites paires de premier et second segments de noyau sont disposées dans un plan commun perpendiculaire à ladite surface formant miroir, lesdites parties d'intersection desdits axes optiques étant situées sur ladite surface formant miroir, et intégrer lesdits premier et second corps formant guides d'ondes par superposition desdits premier et second corps formant guides d'ondes de telle sorte que les surfaces formant miroirs sont superposées dans une direction de superposition, puis fixer entre eux lesdits premier et second corps formant guides d'ondes.
7. Procédé pour fabriquer un dispositif pour modifier un trajet optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : préparer un corps formant guide d'ondes possédant une première surface d'extrémité, une seconde surface d'extrémité et une surface formant miroir, et dans lequel une pluralité de premiers segments de noyau sont enserrés à l'intérieur d'un revêtement de manière à s'étendre depuis ladite première surface d'extrémité jusqu'à ladite surface formant miroir de telle sorte que lesdites surfaces d'extrémité de noyau desdits premier segments de noyaux sont disposées de façon bidimensionnelle dans ladite première surface d'extrémité, et former des seconds segments de noyau à l'intérieur dudit revêtement en condensant et en focalisant un laser sur ledit revêtement dudit corps formant guide d'ondes de telle sorte que des surfaces d'extrémité de noyau dudit second segment de noyau sont disposées de façon
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bidimensionnelle dans ladite seconde surface d'extrémité et des axes optiques de chacun desdits seconds segments de noyau croisent les axes optiques de premiers segments de noyau correspondants au niveau de ladite surface formant miroir de telle sorte que chacune desdites paires de premier et second segments de noyau forme un noyau coudé possédant une partie de renvoi au niveau de ladite surface formant miroir.
8. Procédé pour fabriquer un dispositif pour modifier un trajet optique selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits premiers segments de noyau sont formés par condensation et focalisation dudit laser sur ledit revêtement dudit corps formant guide d'ondes.
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