WO2002065185A2 - Dispositif de transmission d'une onde optique ou lumineuse a partie mobile - Google Patents

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WO2002065185A2
WO2002065185A2 PCT/FR2002/000499 FR0200499W WO02065185A2 WO 2002065185 A2 WO2002065185 A2 WO 2002065185A2 FR 0200499 W FR0200499 W FR 0200499W WO 02065185 A2 WO02065185 A2 WO 02065185A2
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coupling face
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Michel Bruel
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Opsitech-Optical System On A Chip
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3502—Optical coupling means having switching means involving direct waveguide displacement, e.g. cantilever type waveguide displacement involving waveguide bending, or displacing an interposed waveguide between stationary waveguides
    • G02B6/3504—Rotating, tilting or pivoting the waveguides, or with the waveguides describing a curved path
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light

Definitions

  • the present invention relates to the field of transmission of optical or light waves in optical guide structures.
  • optical guides are used which are commonly made of optical fibers or integrated components which include optical micro-guides.
  • Optical fibers generally comprise a core for transmitting the optical wave which is surrounded by a tubular envelope.
  • the components with integrated micro-guides comprise an optical wave transmission core formed between two layers.
  • the refractive index of the material constituting the transmission cores is higher than the refractive index of the material (s) surrounding them.
  • Optical fiber optic structures are in particular described in US Pat. No. 4,657,339, in which an optical fiber is carried by a mobile beam of the structure to be optically coupled to two fixed optical fibers, the end portions of which are carried by optical sensors attached to the structures.
  • Patent FR-A-90 03 902 describes integrated optical switches in which a structure has a flexible beam, which longitudinally carries an optical micro-guide, is capable of being deformed in order to selectively bring the axis of the core of the micro-guide of the beam into coincidence with the axis of fixed micro-guides of the structure , via a coupling space separating the end surface of the beam and a fixed surface of the structure.
  • Patent FR-A-95 00 201 describes switches in which the aforementioned flexible beam is replaced by a platform carried by arms and moving in translation.
  • the above beam or platform is produced by etching the structure through a mask protecting the parts which must not be attacked, said coupling space resulting from this etching.
  • the thickness of this coupling space corresponds to an opening of the etching mask and this etching mask is obtained by a lithography operation in the case of a mask for example made of resin or a lithography and etching operation in the case of a mask, for example made of silicon.
  • the minimum dimensions of said space are therefore dependent on the methods of manufacturing the mask and the method of etching the structure.
  • the losses induced during the passage of the optical wave through said coupling space depend on the thickness of this space.
  • the object of the present invention is in particular to make the thickness of said space of the processes for manufacturing said beam less dependent or not dependent.
  • the present invention relates in particular to a device for transmitting an optical or light wave comprising a structure which has a fixed part and a mobile part which have coupling faces which move relative to one another when the mobile part moves from a rest position, at least a first optical guide means which extends on said mobile part and which opens on its coupling face and at least a second optical guide means which extends on said fixed part and which opens on its coupling face so that the end of the first optical guide means can be at least partly coupled with the end of the second guide means when said mobile part is moved away from its position rest to a coupling position.
  • said structure has recesses in the recesses formed in the coupling faces of its fixed part and of its mobile part and laterally to said optical guide means, said recesses in recess being respectively arranged.
  • the coupling faces of the fixed part and of the mobile part are preferably offset with respect to each other in the direction of movement of said mobile part.
  • each recess is preferably at least equal to the front surface of the coupling face situated opposite when the mobile part is in its rest position and fits around this coupling face.
  • the space separating the planes of said coupling faces is preferably less than four microns when said movable part is in its rest position.
  • the wall of at least one recess is preferably provided with an anti-reflection coating.
  • At least one of said coupling faces is of reference provided with an anti-reflection coating.
  • the fixed part respectively the mobile part
  • the fixed part can advantageously comprise at least two optical guide means opening onto its coupling face and between which this part has a recess.
  • said structure preferably has a cavity in which extends said mobile part, this cavity forming recesses on either side of the coupling surface of this mobile part.
  • said movable part comprises a flexible cantilevered beam whose transverse end surface constitutes its coupling face.
  • said movable part comprises a transversely movable platform, at least one lateral surface of which extends transversely constitutes a coupling face.
  • FIG. 2 shows a section on II-II of the transmission device of Figure 1;
  • - And Figure 3 shows a longitudinal section of a second transmission device according to the present invention.
  • a device 1 for transmitting a light wave which comprises an integrated structure 2 of optical guide formed by a block which comprises integrated optical micro-guides.
  • the integrated structure 2 comprises a fixed part 2a having a cavity 3 in which extends, in cantilever, a mobile part constituted by a flexible longitudinal beam 4, this beam 4 extending from a wall 5 vertical and transverse of this cavity 3 and in the direction of a coupling face 6 vertical and transverse of the cavity 3.
  • the transverse end surface 7 of the beam 4, which constitutes a coupling face, extends at a short distance of the transverse plane of the coupling face 6 of the cavity 3, forming a coupling space 8 between these coupling faces 6 and 7.
  • the integrated structure 2 comprises a longitudinal transmission core 9a of an optical micro-guide 9 which extends from the side of the wall 5 of the cavity 3 and which extends along the beam 4 to its coupling face 7.
  • the fixed part 2a of the integrated structure 2 also comprises, on the side of the coupling face 6, a longitudinal transmission core 10a of a fixed optical micro-guide 10 and a longitudinal transmission core 11a of a fixed optical mircoguide 11 .
  • These transmission cores 10a and 11a are arranged on either side of the longitudinal direction of the transmission core 9a carried by the beam 4 when the latter is in its rest position.
  • the flexible beam 4 is provided with actuating members 12, in particular as suggested in patent FR-A-90 03 902 and constituted in the following manner.
  • this beam 4 has, in the cavity 3 and at a short distance from its end, a lateral arm 13 which extends perpendicular to its longitudinal direction .
  • This arm 13 carries, on either side, opposite longitudinal branches 14 and 15 which are inserted, at a distance, between longitudinal branches 16 and 17 protruding into the cavity 3 from opposite transverse walls 18 and 19 of this cavity.
  • the vertical faces facing the branches 14 and 15 on the one hand and 16 and 17 on the other hand are covered with metal layers not shown so as to constitute the electrodes of a capacitive or inductive drive member, connected to an electrical power source by tracks or / wire bridges not shown.
  • the flexible beam 4 carries an arm 13a opposite the arm 13, the other parts of this other actuating member being equivalent to those described above and not being shown.
  • the integrated structure comprises a base layer 20 on which a lower layer 21 is formed then an upper layer 22, the transmission cores 9a, 10a and lia being formed on the lower layer 21 and in the upper layer 22.
  • the cavity 3 is hollowed out so that the flexible beam 4 and its actuating member 12 are formed by parts 21a and 22a of the layers 21 and 22.
  • the cavity 3 is also covered by a cover 23 .
  • the refractive index of the material constituting the transmission cores 9a, 10a and 11a is greater than the refractive index of the material or materials constituting the layers 21 and 22.
  • the base layer 20 is constituted by a silicon substrate, the layers 21 and 22 are made of undoped silica and the transmission cores 9a, 10a and 11a are made of doped silica, of silicon nitride or of silicon oxynitride.
  • the transmission cores 9a, 10a and 11a of the optical micro-guides 9, 10 and 11 are of rectangular or square section and have sides of dimensions between five and fourteen microns.
  • the integrated structure 2 further comprises a recess 24 formed in the coupling face 6 of the fixed part 2a, laterally and between the optical microguides 10 and 11.
  • This recess 24, for example of rectangular section, is produced opposite the coupling face 7 formed by the end surface of the flexible beam 4, when this beam 4 is in its rest position.
  • the recess 24 has a front surface, on the coupling face 6, at least equal to the surface of the coupling face 7 of the flexible beam 4 and fits around the latter when this beam 4 is located its rest position.
  • the width of the hollow recess 24 is at least equal and preferably greater than the width of the coupling face 7 of the flexible beam 4 and its height is at least equal and preferably greater than the thickness of the flexible beam 4.
  • the hollow recess 24 extends through the upper layer 22, from the lower layer 21 and into the substrate 20, to the bottom of the cavity 3.
  • the transverse projections in width of the hollow recess 24 relative to the vertical edges of the coupling face 7 of the flexible beam 4 in its rest position can be between two microns and ten microns.
  • the depth in the longitudinal direction of the hollow recess 24 can be at least equal to twenty microns, the thickness of the coupling space 8 can be less than four microns when the flexible beam 4 is in its rest position.
  • the thickness of the coupling space 8 separating the coupling face 7 of the flexible beam 4 and the plane of the coupling face 6 of the fixed part 2a of the structure 2, when the flexible beam 4 is at its rest position is independent of the operations and dimensional constraints of lithography and etching allowing the flexible beam 4 to be produced.
  • the coupling space 8 can then be considerably reduced in thickness so as to reduce the optical losses when, by bending of the beam 4 as described above, the optical micro-guide 9 of the beam 4 is coupled to the optical micro-guide 10 or to the optical micro-guide 11 of the fixed part 2a of the structure 2.
  • a transmission device 25 whose integrated structure 26 comprises a movable part constituted by a rectangular platform 27 whose corners are connected to its fixed part 26a by arms longitudinal 28, constituting at the same time actuating members making it possible to transversely move the platform 27, as suggested in patent FR-A-95 00 201.
  • a transverse side 29 of the platform 27 has a longitudinal projecting part 30, the transverse end surface of which constitutes a coupling face 31 and on either side of which recesses are formed in recesses 32 and 33.
  • the platform 27 carries a longitudinal transmission core 34a of an optical micro-guide 34, which opens onto the coupling face 31.
  • the fixed part 26a of the integrated structure 26 has a coupling face 36 situated opposite the side 29 of the platform 27 and comprises two longitudinal transmission cores 37a and 38a of optical micro-guides 37 and 38, which open onto the coupling face 36 and which s 'extend on either side of the longitudinal direction of the transmission core 34 when the platform is in its rest position.
  • the fixed part 26a of the integrated structure 26 further comprises a hollow recess 39 formed in its coupling face 36, opposite the projecting part 30 of the platform 27 when the latter is in its rest position, laterally and between fixed optical microguides 37 and 38.
  • the projecting part 30 and the hollow recess 39 are produced and dimensioned in the same way as the beam 4 and the hollow recess 24 of the transmission device 1 described with reference to FIGS. 1 and 2, while the recesses 32 and 33 of the platform 7 are wider than the portions of the coupling face 36 located on either side of the hollow recess 39.
  • the niche construction on the side 29 of the platform 27 and the niche construction of the face 36 of the fixed part 26a of the integrated structure 26 make it possible to make the thickness of the l space separating the plane of the coupling face 36 from the fixed part 26a and the coupling face 31 of the platform 27, with respect to the operations and dimensional constraints of production of the platform 27 in particular by lithography and engraving.
  • the present invention is not limited to the examples described above.
  • the mobile parts constituted by the flexible beam 4 and the platform 27 which can move transversely could have several optical micro-guides and the fixed parts of the integrated structures 2 and 26 could have other micro-guides optical, their opposite sides then having coupling faces separated by recesses in the hollow so as to constitute successive slots adapted with respect to each other as described above.

Abstract

Dispositif de transmission d'une onde optique ou lumineuse comprenant une structure qui présente une partie fixe et une partie mobile qui présentent des faces de couplage, au moins un premier moyen de guidage optique qui s'étend sur ladite partie mobile et qui débouche sur sa face de couplage et au moins un second moyen de guidage optique qui s'étend sur ladite partie fixe et qui débouche sur sa face de couplage, se couplant lorsque ladite partie mobile est écartée de sa position de repos jusqu'à une position de couplage. Ladite structure (2) présente des évidements en creux (3, 24) ménagés dans les faces de couplage (6, 7) de sa partie fixe et de sa partie mobile et latéralement auxdits moyens de guidage optique (9, 10, 11), cette partie en creux étant située en vis-à-vis de l'extrémité du moyen de guidage optique de l'autre partie, de telle sorte que, lorsque la partie mobile est à sa position de couplage, lesdites faces de couplage sont situées en vis-à-vis et, lorsque la partie mobile est à sa position de repos, la face de couplage de la partie fixe est située en face d'un évidement de la partie mobile et la face de couplage de la partie mobile est située en face d'un évidement de la partie fixe.

Description

DISPOSITIF DE TRANSMISSION D'UNE ONDE OPTIQUE ou LUMINEUSE À PARTIE MOBILE
La présente invention concerne le domaine de la transmission d'ondes optiques ou lumineuses dans des structures de guidage optique.
Pour transporter une onde optique, on utilise des guides optiques qui sont couramment constitués de fibres optiques ou de composants intégrés qui comprennent des micro-guides optiques. Les fibres optiques comprennent en général un coeur de transmission de l'onde optique qui est entouré par une enveloppe tubulaire. Les composants à micro-guides intégrés comprennent un coeur de transmission de l'onde optique formé entre deux couches. L'indice de réfraction du matériau constituant les coeurs de transmission est supérieur à l'indice de réfraction du ou des matériaux les entourant.
Des structures optiques à fibres optiques sont en particulier décrites dans le brevet US-A-4 657 339, dans lesquelles une fibre optique est portée par une poutre mobile de la structure pour être optiquement accouplées à deux fibres optiques fixes dont les parties d'extrémité sont portées par des capteurs optiques rapportés sur la structures.
Des structures à micro-guides optiques intégrés sont en particulier décrites dans les brevets FR-A-90 03 902 et FR-A- 95 00 201. Le brevet FR-A-90 03 902 décrit des commutateurs optiques intégrés dans lesquels une structure présente une poutre flexible, qui porte longitudinalement un micro-guide optique, est susceptible d'être déformée afin d'amener sélectivement l'axe du coeur du micro-guide de la poutre en coïncidence avec l'axe de micro-guides fixes de la structure, via un espace de couplage séparant la surface d'extrémité de la poutre et une surface fixe de la structure.
Le brevet FR-A-95 00 201 décrit des commutateurs dans lesquels la poutre flexible précitée est remplacée par une plate-forme portée par des bras et se déplaçant en translation.
En général, la poutre ou la plate-forme ci-dessus sont réalisées par gravure de la structure à travers un masque protégeant les parties qui ne doivent pas être attaquées, ledit espace de couplage résultant de cette gravure. L'épaisseur de cet espace de couplage correspond à une ouverture du masque de gravure et ce masque de gravure est obtenu par une opération de lithographie dans le cas d'un masque par exemple en résine ou d'une opération de lithographie et de gravure dans le cas d'un masque par exemple en silicium. Les dimensions minimum dudit espace sont donc dépendantes des procédés de fabrication du masque et du procédé de gravure de la structure. Or, les pertes induites lors du passage de l'onde optique au travers dudit espace de couplage dépendent de l'épaisseur de cet espace.
La présente invention a notamment pour but de rendre moins dépendante ou non dépendante l'épaisseur dudit espace des procédés de fabrication de ladite poutre. La présente invention a notamment pour objet un dispositif de transmission d'une onde optique ou lumineuse comprenant une structure qui présente une partie fixe et une partie mobile qui présentent des faces de couplage qui se déplacent l'une par rapport à l'autre lorsque la partie mobile se déplace à partir d'une position de repos, au moins un premier moyen de guidage optique qui s'étend sur ladite partie mobile et qui débouche sur sa face de couplage et au moins un second moyen de guidage optique qui s'étend sur ladite partie fixe et qui débouche sur sa face de couplage de telle sorte que l'extrémité du premier moyen de guidage optique peut être au moins en partie couplé avec l'extrémité du second moyen de guidage lorsque ladite partie mobile est écartée de sa position de repos jusqu'à une position de couplage.
Selon l'invention, ladite structure présente des évidements en creux ménagés dans les faces de couplage de sa partie fixe et de sa partie mobile et latéralement auxdits moyens de guidage optique, lesdits évidements en creux étant respectivement disposés.
Ainsi, lorsque la partie mobile est à sa position de couplage, lesdites faces de couplage sont situées en vis-à-vis et, lorsque la partie mobile est à sa position de repos, la face de couplage de la partie fixe est située en face d'un évidement de la partie mobile et la face de couplage de la partie mobile est située en face d'un évidement de la partie fixe.
Selon l'invention, lorsque la partie mobile est à sa position de repos, les faces de couplage de la partie fixe et de la partie mobile sont de préférence décalées les unes par rapport aux autres dans la direction du déplacement de ladite partie mobile.
Selon l'invention, la surface frontale de chaque évidement est de préférence au moins égale à la surface frontale de la face de couplage située en face lorsque la partie mobile est à sa position de repos et s'inscrit autour de cette face de couplage.
Selon l'invention, l'espace séparant les plans desdites faces de couplage est de préférence inférieure à quatre microns lorsque ladite partie mobile est à sa position de repos.
Selon l'invention, la paroi d'au moins un évidement est de préférence munie d'un revêtement anti-reflet.
Selon l'invention, au moins l'une desdites faces de couplage est de référence munie d'un revêtement anti-reflet.
Selon l'invention, la partie fixe, respectivement la partie mobile, peut avantageusement comprendre au moins deux moyens de guidage optique débouchant sur sa face de couplage et entre lesquels cette partie présente un évidement.
Selon l'invention, ladite structure présente de préférence une cavité dans laquelle s'étend ladite partie mobile, cette cavité formant des évidements de part et d'autre de la surface de couplage de cette partie mobile.
Selon une variante de l'invention, ladite partie mobile comprend une poutre flexible en porte-à-faux dont la surface d'extrémité transversale constitue sa face de couplage.
Selon une autre variante de l'invention, ladite partie mobile comprend une plate-forme mobile transversalement, dont au moins une surface latérale s'étendant transversalement constitue une face de couplage.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude de dispositifs de transmission d'ondes optiques ou lumineuses décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente une coupe horizontale d'un premier dispositif de transmission selon la présente invention ;
- la figure 2 représente une coupe selon II-II du dispositif de transmission de la figure 1 ; - et la figure 3 représente une coupe longitudinale d'un second dispositif de transmission selon la présente invention.
En se reportant aux figures 1 et 2, on voit qu'on a représenté un dispositif 1 de transmission d'une onde lumineuse qui comprend une structure intégrée 2 de guidage optique constituée par un bloc qui comprend des micro-guides optiques intégrés.
La structure intégrée 2 comprend une partie fixe 2a présentant une cavité 3 dans laquelle s'étend, en porte-à-faux, une partie mobile constituée par une poutre flexible longitudinale 4, cette poutre 4 s'étendant à partir d'une paroi 5 verticale et transversale de cette cavité 3 et en direction d'une face de couplage 6 verticale et transversale de la cavité 3. La surface d'extrémité transversale 7 de la poutre 4, qui constitue une face de couplage, s'étend à faible distance du plan transversal de la face de couplage 6 de la cavité 3, en formant un espace de couplage 8 entre ces faces de couplage 6 et 7. La structure intégrée 2 comprend un coeur longitudinal de transmission 9a d'un micro-guide optique 9 qui s'étend du côté de la paroi 5 de la cavité 3 et qui se prolonge le long de la poutre 4 jusqu'à sa face de couplage 7.
La partie fixe 2a de la structure intégrée 2 comprend également, du côté de la face de couplage 6, un coeur longitudinal de transmission 10a d'un micro-guide optique fixe 10 et un coeur longitudinal de transmission lia d'un mircoguide optique fixe 11.
Ces coeurs de transmission 10a et lia sont disposés de part et d'autre de la direction longitudinale du coeur de transmission 9a porté par la poutre 4 lorsque cette dernière est à sa position de repos.
Lorsque la poutre 4 est fléchie horizontalement d'un côté ou de l'autre, à partir de sa position de repos, l'extrémité de son coeur de transmission mobile 10a, sur la face de couplage 7, peut être couplée optiquement avec l'extrémité du coeur de transmission fixe 10a ou l'extrémité du coeur de transmission fixe lia, sur la face de couplage 6 de la partie fixe 2a, au travers de l'espace de couplage 8. On obtient ainsi un commutateur optique.
La poutre flexible 4 est munie d'organes d'actionnement 12, en particulier tels que le suggère le brevet FR-A-90 03 902 et constitués de la manière suivante.
Pour constituer l'organe d'actionnement 12 permettant la flexion de la poutre 4 dans un sens, cette poutre 4 présente, dans la cavité 3 et à faible distance de son extrémité, un bras latéral 13 qui s'étend perpendiculairement à sa direction longitudinale. Ce bras 13 porte, de part et d'autre, des branches longitudinales opposées 14 et 15 qui sont intercalées, à distance, entre des branches longitudinales 16 et 17 ménagées en saillie dans la cavité 3 à partir de parois transversales opposées 18 et 19 de cette cavité. Les faces verticales en vis-à-vis des branches 14 et 15 d'une part et 16 et 17 d'autre part sont recouvertes de couches métalliques non représentées de façon à constituer les électrodes d'un organe d'entraînement capacitif ou inductif, relié à une source d'alimentation électrique par des pistes ou/des ponts filaires non représentés.
Pour constituer l'organe d'actionnement 12 permettant la flexion de la poutre 4 dans l'autre sens, la poutre flexible 4 porte un bras 13a opposé au bras 13, les autres parties de cet autre organe d'actionnement étant équivalentes à celles décrites ci-dessus et n'étant pas représentées.
Comme le montre plus particulièrement la figure 2, la structure intégrée comprend une couche de base 20 sur laquelle est formée une couche inférieure 21 puis une couche supérieure 22, les coeurs de transmission 9a, 10a et lia étant formés sur la couche inférieure 21 et dans la couche supérieure 22. La cavité 3 est creusée de telle sorte que la poutre flexible 4 et son organe d'actionnement 12 soient formés par des parties 21a et 22a des couches 21 et 22. La cavité 3 est par ailleurs recouverte par un couvercle 23.
Pour constituer les micro-guides optiques 9, 10 et 11, l'indice de réfraction du matériau constituant les coeurs de transmission 9a, 10a et lia est supérieur à l'indice de réfraction du ou des matériaux constituant les couches 21 et 22. Dans un exemple de réalisation, la couche de base 20 est constituée par un substrat en silicium, les couches 21 et 22 sont en silice non dopée et les coeurs de transmission 9a, 10a et lia sont en silice dopée, en nitrure de silicium ou en oxynitrure de silicium. A titre indicatif, les coeurs de transmission 9a, 10a et lia des micro-guides optiques 9, 10 et 11 sont de section rectangulaire ou carrée et présentent des côtés de dimensions comprises entre cinq et quatorze microns.
La structure intégrée 2 comprend en outre un évidement en creux 24 ménagé dans la face de couplage 6 de la partie fixe 2a, latéralement et entre les micro-guides optiques 10 et 11. Cet évidement en creux 24, par exemple de section rectangulaire, est réalisé en face de la face de couplage 7 constituée par la surface d'extrémité de la poutre flexible 4, lorsque cette poutre 4 se trouve à sa position de repos.
L'évidement en creux 24 présente une surface frontale, sur la face de couplage 6, au moins égale à la surface de la face de couplage 7 de la poutre flexible 4 et s'inscrit autour de cette dernière lorsque cette poutre 4 se trouve à sa position de repos. Ainsi, la largeur de l'évidement en creux 24 est au moins égale et de préférence supérieure à la largeur de la face de couplage 7 de la poutre flexible 4 et sa hauteur est au moins égale et de préférence supérieure à l'épaisseur de la poutre flexible 4.
Comme le montre plus précisément la figure 2, l'évidement en creux 24 s'étend au travers de la couche supérieure 22, de la couche inférieure 21 et dans le substrat 20, jusqu'au fond de la cavité 3.
Dans un exemple de réalisation, les dépassements transversaux en largeur de l'évidement en creux 24 par rapport aux bords verticaux de la face de couplage 7 de la poutre flexible 4 à sa position de repos, peuvent être compris entre deux microns et dix microns. La profondeur dans le sens longitudinal de l'évidement en creux 24 peut être au moins égal à vingt microns, l'épaisseur de l'espace de couplage 8 pouvant être inférieure à quatre microns lorsque la poutre flexible 4 est à sa position de repos. II résulte de ce qui précède que la face de couplage 7 de la poutre flexible 4 est dégagée en avant grâce à l'existence de l'évidement en creux 24 de la partie fixe 2a de la structure intégrée 2 et que la cavité 3 constitue un évidement s'étendant en face de la face de couplage 6 de la partie fixe 2a, de part et d'autre de la poutre flexible 4 lorsque cette dernière est à sa position de repos.
En conséquence, l'épaisseur de l'espace de couplage 8 séparant la face de couplage 7 de la poutre flexible 4 et le plan de la face de couplage 6 de la partie fixe 2a de la structure 2, lorsque la poutre flexible 4 est à sa position de repos, est indépendante des opérations et des contraintes dimensionnelles de lithographie et de gravure permettant la réalisation de la poutre flexible 4.
L'espace de couplage 8 peut alors être considérablement réduit en épaisseur de façon à réduire les pertes optiques lorsque, par fléchissement de la poutre 4 comme décrit précédemment, le micro- guide optique 9 de la poutre 4 est couplé au micro-guide optique 10 ou au micro-guide optique 11 de la partie fixe 2a de la structure 2.
Grâce à l'existence de la cavité 3 et de l'évidement en creux 24, il est alors aisé de déposer sur la face de couplage 6 de la partie fixe 2a ou la face de couplage 7 de la poutre 4, des couches de matériaux anti-reflets, non représentées, par exemple constituées par un dépôt diélectrique multicouches.
En se reportant à la figure 3, on voit qu'on a représenté un dispositif de transmission 25 dont la structure intégrée 26 comprend une partie mobile constituée par une plate-forme rectangulaire 27 dont les coins sont reliés à sa partie fixe 26a par des bras longitudinaux 28, constituant en même temps des organes d'actionnement permettant de déplacer transversalement la plate-forme 27, comme le suggère le brevet FR-A-95 00 201.
Un côté transversal 29 de la plate-forme 27 présente une partie en saillie longitudinale 30 dont la surface transversale d'extrémité constitue une face de couplage 31 et de part et d'autre de laquelle sont formés des évidements en creux 32 et 33. La plate-forme 27 porte un coeur de transmission longitudinal 34a d'un micro-guide optique 34, qui débouche sur la face de couplage 31. La partie fixe 26a de la structure intégrée 26 présente une face de couplage 36 située en vis-à-vis du côté 29 de la plate-forme 27 et comprend deux coeurs longitudinaux de transmission 37a et 38a de micro-guides optiques 37 et 38, qui débouchent sur la face de couplage 36 et qui s'étendent de part et d'autre de la direction longitudinale du coeur de transmission 34 lorsque la plate-forme est à sa position de repos. Lorsque la plate-forme est écartée par translation de sa position de repos, d'un côté ou de l'autre, son micro-guide optique 34 peut être couplé optiquement au micro-guide optique 37 ou micro-guide optique 38, via un espace de couplage, de façon équivalente à l'exemple décrit en référence aux figures 1 et 2. On obtient ainsi un commutateur optique.
La partie fixe 26a de la structure intégrée 26 comprend en outre un évidement en creux 39 ménagé dans sa face de couplage 36, en face de la partie en saillie 30 de la plate-forme 27 lorsque cette dernière est à sa position de repos, latéralement et entre les microguides optiques fixes 37 et 38.
La partie en saillie 30 et l'évidement en creux 39 sont réalisés et dimensionnés de la même manière que la poutre 4 et l'évidement en creux 24 du dispositif de transmission 1 décrit en référence aux figures 1 et 2, tandis que les évidements 32 et 33 de la plate-forme 7 sont plus larges que les portions de la face de couplage 36 situées de part et d'autre de l'évidement en creux 39.
Ainsi, comme dans l'exemple précédent, la construction en créneaux du côté 29 de la plate-forme 27 et la construction en créneaux de la face 36 de la partie fixe 26a de la structure intégrée 26 permettent de rendre indépendante l'épaisseur de l'espace séparant le plan de la face de couplage 36 de la partie fixe 26a et la face de couplage 31 de la plate-forme 27, vis-à-vis des opérations et des contraintes dimensionnelles de réalisation de la plate-forme 27 en particulier par lithographie et gravure.
La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. En particulier, les parties mobiles constituées par la poutre flexible 4 et la plate-forme 27 mobile transversalement pourraient présenter plusieurs micro-guides optiques et les parties fixes des structures intégrées 2 et 26 pourraient présenter d'autres micro-guides optiques, leurs côtés en-à-vis présentant alors des faces de couplage séparées par des évidements en creux de façon à constituer des créneaux successifs adaptés les uns par rapport aux autres comme décrit précédemment.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de transmission d'une onde optique ou lumineuse comprenant une structure qui présente une partie fixe et une partie mobile qui présentent des faces de couplage qui se déplacent l'une par rapport à l'autre lorsque la partie mobile se déplacent à partir d'une position de repos, au moins un premier moyen de guidage optique qui s'étend sur ladite partie mobile et qui débouche sur sa face de couplage et au moins un second moyen de guidage optique qui s'étend sur ladite partie fixe et qui débouche sur sa face de couplage de telle sorte que l'extrémité du premier moyen de guidage optique peut être au moins en partie couplé avec l'extrémité du second moyen de guidage lorsque ladite partie mobile est écartée de sa position de repos jusqu'à une position de couplage, caractérisé par le fait que ladite structure (2, 26) présente des évidements en creux (3, 24, 32, 33, 39) ménagés dans les faces de couplage (6, 7, 31, 36) de sa partie fixe et de sa partie mobile et latéralement auxdits moyens de guidage optique (9, 10, 11, 34, 37, 38), lesdits évidements en creux étant respectivement disposés de telle sorte que, lorsque la partie mobile est à sa position de couplage, lesdites faces de couplage sont situées en vis-à-vis et, lorsque la partie mobile est à sa position de repos, la face de couplage de la partie fixe est située en face d'un évidement de la partie mobile et la face de couplage de la partie mobile est située en face d'un évidement de la partie fixe.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, lorsque la partie mobile est à sa position de repos, les faces de couplage de la partie fixe et de la partie mobile sont décalées les unes par rapport aux autres dans la direction du déplacement de ladite partie mobile.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la surface frontale de chaque évidement est au moins égale à la surface frontale de la face de couplage située en face lorsque la partie mobile est à sa position de repos et s'inscrit autour de cette face de couplage.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'espace séparant les plans desdites faces de couplage est inférieur à quatre microns lorsque ladite partie mobile est à sa position de repos.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la paroi d'au moins un évidement est munie d'un revêtement anti-reflet.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins l'une desdites faces de couplage est munie d'un revêtement anti-reflet.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la partie fixe, respectivement la partie mobile, comprend au moins deux moyens de guidage optique débouchant sur sa face de couplage et entre lesquels cette partie présente un évidement.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite structure présente une cavité dans laquelle s'étend ladite partie mobile, cette cavité formant des évidements de part et d'autre de la surface de couplage de cette partie mobile.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite partie mobile comprend une poutre flexible (4) en porte-à-faux dont la surface d'extrémité transversale constitue sa face de couplage (7).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite partie mobile comprend une plate-forme (27) mobile transversalement, dont au moins une surface latérale s'étendant transversalement constitue une face de couplage (31).
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4657339A (en) * 1982-02-26 1987-04-14 U.S. Philips Corporation Fiber optic switch
EP0411228A1 (fr) * 1989-07-31 1991-02-06 International Business Machines Corporation Commutateur À  fibres-optiques contrôlé
FR2660444A1 (fr) * 1990-03-27 1991-10-04 Commissariat Energie Atomique Commutateur et systeme de commutation optiques multivoies integres et procede de fabrication du commutateur.
US5175776A (en) * 1990-09-24 1992-12-29 Bt & D Technologies Limited Optical fiber switch
US5239599A (en) * 1992-08-13 1993-08-24 Jds Fitel Inc. Moving fiber optical fiber switch
US5727099A (en) * 1996-07-19 1998-03-10 Harman; Murray R. Positioning system for controlling optical alignment of optical waveguides
EP0859260A2 (fr) * 1997-02-17 1998-08-19 Hitachi, Ltd. Commutateur optique, méthode de sa fabrication et système de communication l'utilisant

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4657339A (en) * 1982-02-26 1987-04-14 U.S. Philips Corporation Fiber optic switch
EP0411228A1 (fr) * 1989-07-31 1991-02-06 International Business Machines Corporation Commutateur À  fibres-optiques contrôlé
FR2660444A1 (fr) * 1990-03-27 1991-10-04 Commissariat Energie Atomique Commutateur et systeme de commutation optiques multivoies integres et procede de fabrication du commutateur.
US5175776A (en) * 1990-09-24 1992-12-29 Bt & D Technologies Limited Optical fiber switch
US5239599A (en) * 1992-08-13 1993-08-24 Jds Fitel Inc. Moving fiber optical fiber switch
US5727099A (en) * 1996-07-19 1998-03-10 Harman; Murray R. Positioning system for controlling optical alignment of optical waveguides
EP0859260A2 (fr) * 1997-02-17 1998-08-19 Hitachi, Ltd. Commutateur optique, méthode de sa fabrication et système de communication l'utilisant

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