FR2830628A1 - Support de positionnement et de maintien de fibres optiques et procede de realisation d'un tel support - Google Patents

Support de positionnement et de maintien de fibres optiques et procede de realisation d'un tel support Download PDF

Info

Publication number
FR2830628A1
FR2830628A1 FR0112756A FR0112756A FR2830628A1 FR 2830628 A1 FR2830628 A1 FR 2830628A1 FR 0112756 A FR0112756 A FR 0112756A FR 0112756 A FR0112756 A FR 0112756A FR 2830628 A1 FR2830628 A1 FR 2830628A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
opening
section
hole
etching
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0112756A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2830628B1 (fr
Inventor
Serge Valette
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teem Photonics SA
Original Assignee
Teem Photonics SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teem Photonics SA filed Critical Teem Photonics SA
Priority to FR0112756A priority Critical patent/FR2830628B1/fr
Priority to EP02800176A priority patent/EP1466202A2/fr
Priority to PCT/FR2002/003367 priority patent/WO2003029864A2/fr
Publication of FR2830628A1 publication Critical patent/FR2830628A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2830628B1 publication Critical patent/FR2830628B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
    • G02B6/3648—Supporting carriers of a microbench type, i.e. with micromachined additional mechanical structures
    • G02B6/3652—Supporting carriers of a microbench type, i.e. with micromachined additional mechanical structures the additional structures being prepositioning mounting areas, allowing only movement in one dimension, e.g. grooves, trenches or vias in the microbench surface, i.e. self aligning supporting carriers
    • 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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
    • G02B6/3632—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the cross-sectional shape of the mechanical coupling means
    • G02B6/3644—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the cross-sectional shape of the mechanical coupling means the coupling means being through-holes or wall apertures
    • 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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
    • G02B6/3664—2D cross sectional arrangements of the fibres
    • G02B6/3672—2D cross sectional arrangements of the fibres with fibres arranged in a regular matrix array
    • 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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
    • G02B6/3664—2D cross sectional arrangements of the fibres
    • G02B6/3676—Stacked arrangement
    • 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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
    • G02B6/3684—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the manufacturing process of surface profiling of the supporting carrier
    • G02B6/3692—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the manufacturing process of surface profiling of the supporting carrier with surface micromachining involving etching, e.g. wet or dry etching steps
    • 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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
    • 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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
    • G02B6/3834—Means for centering or aligning the light guide within the ferrule

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Abstract

L'invention concerne un support optique pour le positionnement et le maintien d'au moins une fibre optique de section déterminée, ce support (1) comportant une première et une deuxième faces (F1, F2) et pour chaque fibre, un trou (5) traversant, comportant une première ouverture (A1) sur la première face et une deuxième ouverture (A2) sur la deuxième face; la première ouverture présente une section (D) supérieure à celle de la fibre et la deuxième ouverture présente une section dont au moins une dimension (d) est voisine d'une des dimensions de la section de la fibre.L'invention trouve des applications dans tous les domaines nécessitant une connexion optique entre des fibres optiques et des composants optiques et notamment dans le domaine des télécommunications optiques.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
SUPPORT DE POSITIONNEMENT ET DE MAINTIEN DE FIBRES
OPTIQUES ET PROCEDE DE REALISATION D'UN TEL SUPPORT Domaine technique :
La présente invention concerne un support de positionnement et de maintien de fibres optiques ainsi qu'un procédé de réalisation d'un tel support.
L'invention trouve des applications dans tous les domaines utilisant des fibres optiques reliées optiquement à des composants optiques et plus particulièrement dans le domaine des télécommunications optiques et par exemple pour les routeurs optiques, pour les matrices de commutateurs, pour les brasseurs de longueurs d'ondes dans les réseaux optiques appelés Add and Drop en terminologie anglo-saxonne.
On entend par composant optique, aussi bien un composant ou un ensemble de composants tout optique qu'un composant ou un ensemble de composants optoélectroniques ou de façon générale tout composant ou ensemble de composants comportant au moins une entrée et/ou une sortie optique. Les entrées et/ou les sorties de ces composants peuvent être aussi bien des guides d'ondes (guides planaires et/ou microguides) réalisés dans un substrat que des fibres optiques ou encore des éléments optiques tels que des microlentilles, des micro-miroirs. Le support de l'invention peut être disposé aussi bien sur le composant qu'en regard de ce dernier et permet le positionnement et le maintien des fibres optiques
<Desc/Clms Page number 2>
reliées optiquement aux entrées et/ou sorties du composant.
Etat de la technique antérieure
Pour connecter des fibres optiques aux entrées/sorties de composants optiques, il existe actuellement des blocs de V (appelés V-groove en terminologie anglo-saxonne) qui permettent de maintenir les fibres optiques dans des rainures selon des pas déterminés, l'axe des fibres étant parallèle à l'axe des rainures. Le bloc de V muni des fibres est alors positionné en regard des entrées et/ou sorties des composants qui sont situées en général sur des parois latérales du composants.
Cette technique devient cependant difficile à mettre en oeuvre lorsque les fibres à connecter sont nombreuses et en particulier lorsqu'elles sont réparties de façon matricielle.
Exposé de l'invention
La présente invention a pour but de proposer un support de positionnement et de maintien de fibres optiques ainsi qu'un procédé de réalisation d'un tel support
Un but de l'invention est un support apte à permettre le maintien d'un grand nombre de fibres et leur positionnement en vue de leurs connexions aux entrées/sorties d'un composant optique.
Un autre but est encore de proposer un procédé de réalisation dudit support qui soit simple et facile à mettre en oeuvre.
<Desc/Clms Page number 3>
Pour atteindre ces buts, l'invention propose un support optique pour le positionnement et le maintien d'au moins une fibre optique de section déterminée, ce support comportant une première et une deuxième faces et pour chaque fibre, un trou traversant, comportant
Figure img00030001

1 une première ouverture sur la première face et une deuxième ouverture sur la deuxième face ; la première ouverture présente une section supérieure à celle de la fibre et la deuxième ouverture présente une section dont au moins une dimension est voisine d'une des dimensions de la section de la fibre.
L'utilisation d'un trou avec une première ouverture de section supérieure à celle de la fibre permet de prépositionner la fibre dans le trou et de la guider vers la deuxième ouverture qui est apte à maintenir la fibre selon au moins une direction passant par ladite dimension de l'ouverture voisine d'une des dimensions de la section de la fibre.
De façon avantageuse, la section de la deuxième ouverture est voisine de la section de la fibre. Ainsi, la fibre est maintenue dans un plan parallèle à sa section.
Plus le jeu entre la deuxième ouverture et la fibre sera faible, voire même nul, meilleurs seront le positionnement et le maintien de la fibre.
Ce support comporte n. m trous (avec n et m entiers supérieurs ou égal à 1) aptes à recevoir respectivement une fibre. Ainsi, le support permet le maintien et le positionnement aussi bien d'une fibre, que d'une rangée de fibres ou encore d'une matrice de fibres.
<Desc/Clms Page number 4>
Chaque trou du support comprend au moins une partie de section variable telle que par exemple un cône, permettant de passer d'une section égale à celle de la première ouverture à une section égale à celle de la deuxième ouverture.
Selon un premier mode de réalisation avantageux, chaque trou comporte au moins 2 parties : une première partie comportant la première ouverture, reliée à une deuxième partie comportant la deuxième ouverture. De préférence, la première partie présente une section variable variant de la section de la première ouverture à une section égale à celle de la deuxième ouverture et la deuxième partie présente une section constante égale à celle de la deuxième ouverture.
Selon un deuxième mode de réalisation, chaque trou comporte au moins trois parties : une première partie comportant la première ouverture, reliée à une deuxième partie intermédiaire elle-même reliée à une troisième partie comportant la deuxième ouverture. De préférence, la première partie présente une section constante égale à celle de la première ouverture, la troisième partie présente une section constante égale à celle de la deuxième ouverture et la deuxième partie présente une section variable, variant d'une section égale à celle de la première ouverture à une section égale à celle de la deuxième ouverture.
Bien entendu, il existe de nombreux autres modes de réalisation d'un trou permettant de passer d'une section égale à celle de la première ouverture à une section égale à celle de la deuxième ouverture.
<Desc/Clms Page number 5>
La partie de section variable du trou permet de guider, à la façon d'un entonnoir la fibre vers la ou les autres parties du trou.
Le support de l'invention peut être combiné avec une plaque de prépositionnement des fibres notamment pour les séparer avant leur introduction dans le support ; cette plaque est en général superposée au support et permet d'augmenter alors la rigidité mécanique du support.
Dans certaines applications, il peut être avantageux de combiner plusieurs supports indépendants, par exemple des supports présentant respectivement une rangée de fibres, pour disposer lesdites rangées selon des plans différents. C'est le cas notamment pour certains systèmes optiques utilisant des micromiroirs ou des microlentilles.
Pour cela, les différents supports peuvent être disposés sur une structure adaptée à la disposition désirée des fibres.
Selon un mode de réalisation, les supports sont disposés sur une structure en escalier apte à positionner les deuxièmes ouvertures des différents supports dans des plans distincts entre eux et de préférence parallèles.
Le support de fibres de l'invention peut être monolithique ou multicouche ; il comporte avantageusement du Silicium, de l'AsGa ou de l'InP pour permettre sa réalisation avec les techniques de microélectronique.
L'invention a également pour objet un procédé de réalisation, du support de l'invention. Ce procédé
<Desc/Clms Page number 6>
consiste à réaliser dans un substrat présentant une première face et une seconde face, un trou pour chaque fibre à insérer dans le support, et comporte une étape de gravure dans le substrat du trou, de façon à ce que la première ouverture du trou réalisée sur la première face du substrat présente une section supérieure à celle de la fibre à insérer et, que la deuxième ouverture du trou réalisée sur la seconde face du substrat présente une section dont au moins une dimension est voisine d'une des dimensions de la section de la fibre.
Le substrat étant apte à être gravé selon des plans cristallins et chaque trou du support présentant au moins une partie de section variable permettant de passer d'une section égale à celle de la première ouverture à une section égale à celle de la deuxième ouverture, l'étape de gravure comporte une gravure de la partie de section variable selon des plans cristallographiques préférentiels.
Pour permettre d'atténuer l'angle entre les différentes parties du trou, une oxydation thermique est réalisée au moins dans lesdites parties du trou. La couche d'oxyde obtenue permet d'adoucir les contours du trou.
Pour que les contours soient encore plus adoucis, cette couche est avantageusement éliminée.
Selon un premier mode de mise en oeuvre avantageux, chaque trou comporte au moins deux parties : une première partie de section variable comportant la première ouverture, reliée à une deuxième partie de section constante comportant la deuxième
<Desc/Clms Page number 7>
ouverture, la gravure dudit trou comporte une première gravure pour la première partie du trou, selon des plans cristallographiques préférentiels et une deuxième gravure de type anisotrope pour la deuxième partie du trou.
Selon une première variante de ce mode, la première et la deuxième gravures sont réalisées successivement à partir de la première face du substrat à travers un masque présentant une ouverture de dimensions égales à celles de la première ouverture à réaliser, la première gravure étant réalisée jusqu'à obtenir une section égale à celle de la deuxième ouverture.
Selon une deuxième variante de ce mode, la première gravure est réalisée à partir de la première face du substrat à travers un masque présentant une ouverture de dimensions égales à celles de la première ouverture à réaliser et la deuxième gravure est réalisée à partir de la seconde face du substrat à travers un masque présentent une ouverture de dimensions égales à celles de la deuxième ouverture à réaliser. La deuxième gravure devant être plus précise que la première, elle est réalisée avantageusement avant la première gravure. Bien entendu l'ordre des étapes peut être modifié.
Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, chaque trou comprenant au moins trois parties, une première partie comportant une section constante égale à celle de la première ouverture, une deuxième partie intermédiaire de section variable, variant d'une section égale à celle de la première ouverture à une
<Desc/Clms Page number 8>
section égale à celle de la deuxième ouverture et une troisième partie de section constante égale à celle de la deuxième ouverture, la gravure dudit trou comporte une première et une troisième gravures anisotropes respectivement pour la première partie et la troisième partie du trou et une deuxième gravure, selon des plans cristallographiques préférentiels pour la deuxième partie du trou.
Comme précédemment, les différentes gravures peuvent être réalisées successivement à partir de la première face du substrat à travers un masque présentant une ouverture de dimensions égales à celles de la première ouverture à réaliser. Mais ces différentes gravures peuvent être aussi réalisées à partir des deux faces du substrat : la première et la deuxième gravures sont réalisées à partir de la première face du substrat à travers un masque présentant une ouverture de dimensions égales à celles de la première ouverture à réaliser et la troisième gravure est réalisée à partir de la seconde face du substrat à travers un masque présentant une ouverture de dimensions égales à celles de la deuxième ouverture à réaliser.
A titre d'exemple, le substrat étant en Silicium, la gravure anisotrope est une gravure sèche telle qu'une gravure de type ionique réactive utilisant par exemple des gaz SF6 et la gravure selon des plans cristallographiques préférentiels est une gravure chimique à base par exemple de KOH de façon à graver les plans (1, 1, 1) et (1,-1, 1), la première face étant par exemple un plan (0, 0,1). Cette dernière
<Desc/Clms Page number 9>
gravure permet d'obtenir un trou conique symétrique par rapport à un axe perpendiculaire à la première face, cet axe correspondant à l'axe de la fibre à insérer dans ledit trou.
Selon un autre mode de réalisation, le substrat est du silicium recouvert d'une couche d'oxyde de silicium, chaque trou est alors avantageusement formé de deux parties, la première partie est formée dans le Silicium par une gravure selon des plans cristallographiques préférentiels (1,1, 1) et la première face étant dans un plan (0,0, 1) et la deuxième partie par une gravure anisotrope de l'oxyde de silicium obtenue par une attaque de type ionique réactive utilisant des gaz fluorés tels que par exemple (CHF3, CF4.....).
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés.
Cette description est donnée à titre purement illustratif et non limitatif.
Brève description des figures : - la figure 1, représente schématiquement, en coupe, un premier exemple de réalisation d'un support selon l'invention, - la figure 2, représente schématiquement, en perspective, l'exemple de la figure 1, - la figure 3, représente schématiquement, en coupe, un deuxième exemple de réalisation d'un support selon l'invention,
<Desc/Clms Page number 10>
- la figure 4, représente schématiquement, en coupe, le support de la figure 1 associé à une plaque de prépositionnement des fibres, - la figure 5, illustre un exemple d'utilisation de plusieurs supports selon l'invention disposés sur une structure mécanique appropriée, - les figures 6a, 6b et 6c représentent en coupe un exemple de procédé de réalisation d'un support selon l'invention, et - la figure 7 représente en coupe une variante de mise en oeuvre du support de l'invention.
Description détaillée de modes de mise en oeuvre de l'invention :
Ainsi, la figure 1 représente schématiquement en coupe selon un plan perpendiculaire aux faces du support, un premier exemple de réalisation du support selon l'invention. Le support 1 comporte dans un substrat 3, un trou 5 pour chaque fibre (non représentée) à positionner et à maintenir. Un seul trou est représenté sur cette figure. Ce trou 5 traverse le substrat (dans le sens d'introduction de la fibre) de sa première face FI à sa deuxième face F2 ; il comprend sur la face FI une première ouverture Al de section supérieure à celle de la fibre et sur la face F2, une deuxième ouverture A2 dont au moins une dimension d de sa section est voisine d'une des dimensions de la section de la fibre.
<Desc/Clms Page number 11>
La coupe de la figure 1 est dans le plan contenant la dimension d de l'ouverture A2 et la dimension D de l'ouverture Al.
La réalisation d'un trou avec une ouverture Al de section supérieure à celle de la fibre permet de prépositionner la fibre dans le trou et de la guider vers l'ouverture A2 qui est apte à maintenir la fibre selon au moins une direction correspondant à la dimension d de l'ouverture voisine d'une des dimensions de la section de la fibre.
Pour un meilleur maintien de la fibre, l'ouverture A2 présente une section voisine de la section de la fibre.
On entend par dimension ou section voisine de la dimension respectivement de la section de la fibre, une dimension, respectivement une section, très légèrement supérieure par exemple de quelques fractions de m prés et par exemple de 0,5 à lm.
Chaque trou du support présente au moins une partie de section variable telle que par exemple un cône, permettant de passer d'une section égale à celle de l'ouverture Al à une section égale à celle de l'ouverture A2.
Dans cet exemple de réalisation, chaque trou comporte deux parties référencées respectivement PI, Pd. La première partie PI commence (dans le sens d'introduction de la fibre) de la première ouverture Al sur la face FI et s'étend jusqu'à la deuxième partie Pd, cette dernière débouchant par la deuxième ouverture A2, sur la face F2.
<Desc/Clms Page number 12>
La partie PI présente une section variable, variant de la section de la première ouverture Al à une section égale à celle de la deuxième ouverture et la partie Pd présente une section constante égale à celle de la deuxième ouverture.
Sur cette figure, un seul trou est représenté mais bien entendu le support de l'invention peut comporter autant de trous que de fibres à maintenir pour l'application visée.
Ainsi, le support peut comporter une rangée de trous pour permettre l'introduction d'une rangée de fibres ou encore une matrice de trous pour permettre l'introduction d'une matrice de fibres.
La figure 2 représente en perspective, à titre d'exemple, le support 1 avec une matrice de 3 x 2 trous 5. Comme sur la figure 1 chaque trou est composé de deux parties respectivement PI, Pd.
Chaque trou peut bien entendu, comporter plus de deux parties, à condition que l'ouverture A2 présente une section dont au moins une des dimensions est voisine de celle de la fibre et que l'ouverture Al présente une section supérieure à celle de la fibre.
L'autre dimension de la section de l'ouverture A2 peut être voisine de celle de la fibre pour un maintien de la fibre suivant un plan parallèle à la face F2, mais elle peut être aussi supérieure à celle de la fibre, pour un maintien dans une seule direction.
La figure 3 représente en coupe une variante de réalisation d'un support 7 de l'invention dans lequel
<Desc/Clms Page number 13>
le trou 6 formé dans le substrat 9 comporte trois parties référencées respectivement PI, P2, Pd. Comme dans la variante de la figure 1, on retrouve la première ouverture Al du trou sur la face F1, de section supérieure à celle de la fibre à insérer dans le trou 6, et la deuxième ouverture A2 sur la face F2, de section voisine de celle de la fibre au moins dans le plan de coupe de la figure.
Dans cette variante, la première partie PI a une section constante, la deuxième partie P2 a une section variable qui passe d'une section égale à celle de l'ouverture Al à une section égale à celle de l'ouverture A2 et enfin la troisième partie Pd a une section constante égale à celle de l'ouverture A2.
La partie P2 présente ici une forme conique et permet de guider à la façon d'un entonnoir, une fibre de la partie PI à la partie Pd.
La figure 4 représente schématiquement en coupe le support de la figure 1 associé à une plaque 10 de prépositionnement des fibres.
La plaque 10 de prépositionnement des fibres est disposée dans cet exemple sur le support 1, par exemple par un collage approprié. Elle comporte au moins autant de trous 11 que le support 1, chaque trou de la plaque 10 étant en coïncidence avec un trou 5 du support 1. Les trous de la plaque 10 présentent une section également supérieure à celle des fibres à insérer. La réalisation de ces trous ne demande donc pas une grande précision.
<Desc/Clms Page number 14>
De préférence, la section des trous 11 de la plaque est inférieure à celle des ouvertures Al des trous 5 ; de cette façon, même en cas de mauvais alignement des trous 11 par rapport aux trous 5, les fibres ne pourront pas accrocher les bords des ouvertures Al.
De préférence, la plaque 11 est dans des matériaux de coefficients de dilatation thermique voisins ou égaux de ceux support 1.
Lorsque le support est en Silicium, la plaque 11 sera avantageusement en alliages ou en verres spéciaux et les trous 11 seront réalisés par tout moyen connu tel qu'un perçage mécanique ou un perçage laser.
Cette plaque permet à la fois de séparer les fibres, avant leur introduction dans le support (elle permet donc un prépositionnement grossier des fibres) mais elle permet également lorsqu'elle est disposée sur le support 1 de rigidifier mécaniquement ce dernier.
Dans certaines applications, il peut être avantageux de combiner plusieurs supports indépendants associés respectivement, éventuellement à une structure mécanique.
La figure 5 illustre un exemple de supports 1 présentant respectivement une rangée de trous 5 dans lesquels sont insérées des fibres optiques 21, disposées sur une structure mécanique 23.
Dans cet exemple, la structure 23 présente une forme en escalier sans contremarche, ce qui permet de glisser sous chaque marche, un support 1.
<Desc/Clms Page number 15>
Les différents supports ainsi superposés ont leurs faces FI dans des plans distincts parallèles entre eux.
Ce type de disposition trouve des applications notamment dans des systèmes dans lesquels des fibres optiques doivent être reliées optiquement à des cascades de miroirs inclinés d'un angle donné par rapport à un axe optique. Les fibres cascadées grâce à la combinaison des supports et de la structure mécanique ont leurs extrémités, rangées par rangées, dans des plans distincts, les ondes lumineuses issues de ces fibres peuvent alors avoir toutes la même distance optique à parcourir jusqu'aux miroirs.
Les figures 6a, 6b et 6c représentent un exemple de réalisation d'un support selon l'invention du type de celui représenté en référence aux figures 1 et 2.
Ce procédé consiste à réaliser (figure 6a) sur la face F2 d'un substrat 3, un premier masque 33 présentant pour chaque trou à réaliser, une ouverture dont les dimensions correspondent à l'ouverture A2 à réaliser sur la face F2. Ce masque est par exemple en résine et peut être réalisé par toutes les techniques de photolithographie connues.
Une gravure anisotrope du substrat à travers le masque 33 est ensuite réalisée. Pour un substrat en silicium, cette gravure est par exemple une gravure sèche de type ionique réactive avec du SF6. Elle est réalisée sur une partie du substrat correspondant à la
<Desc/Clms Page number 16>
partie Pd sur une profondeur Ld fonction de la section de l'ouverture A2 et de l'épaisseur L du substrat.
Un masque 31 est ensuite réalisé (figure 6b) sur la face FI du substrat. Ce masque est généralement du même type que le masque 33. Il présente une ouverture dont les dimensions correspondent à l'ouverture Al à réaliser sur la face FI.
Une attaque chimique selon des plans cristallographiques préférentiels est ensuite effectuée à travers ce masque 33. Pour un substrat en silicium et une face FI parallèle au plan cristallographique (0,0, 1), une attaque chimique par exemple avec du KOH ou encore du pyrocathecoldiethylamine, permet d'obtenir des plans de gravure (1, 1,1) et (1,-1, 1) qui sont inclinés d'un angle a par rapport à une normale au plan de la face FI. Cette attaque chimique se prolonge jusqu'à déboucher sur la partie Pd du trou déjà réalisé.
Ainsi, comme représenté figure 6c, cette deuxième gravure permet d'obtenir la partie PI de forme conique.
Les masques 31 et 33 sont ensuite éliminés.
Les paramètres L, D, d et a sont liés par les équations : 2Ll'tga+d=D, et L=Ll +Ld où D et d représentent dans le cas d'ouvertures Al et A2 de sections circulaires, les diamètres de ces ouvertures.
A titre d'exemple, pour une fibre de 125m de diamètre, un substrat en silicium présentant une valeur L= 500m, un angle a=54 et d voisin de 125m, on peut prendre pour un trou en deux parties par exemple :
<Desc/Clms Page number 17>
Figure img00170001

D= 1400lim, Ld=37) um et donc Li= 463m D= 1300m, Ld=63m et donc Li= 427m
Pour un trou à plus de deux parties, on peut généraliser les équations précédentes : 2Lc. tga+d=D, et L=L1+L2+L3+... +Ld où Li, L2, L3... Ld représentent les hauteurs des différentes parties du trou et Le la hauteur de la partie conique du trou. La valeur de Le est une des valeurs Li. L2, L3... ou Ld. A titre d'exemple, si on se réfère à la figure 3 qui représente un trou en trois parties, Lc = L2.
Figure img00170002
Ainsi, pour une fibre de 125m de diamètre, un substrat en silicium présentant une valeur L= 500m, un angle a=54 et d voisin de 125) um, on peut prendre pour un trou en trois parties par exemple : D= 1000m, LI= 100m, L2= 318m et Ld=82m D= 800m, LI= 200m, L2= 245jus et Ld=55m.
Pour adoucir les contours des trous notamment aux passages entre les différentes parties, il est avantageux de réaliser une oxydation thermique des trous. La figure 6c représente en pointillés une couche d'oxyde 35 réalisée selon cette variante de réalisation dans le trou 5 et sur les faces FI et F2 non masquées du substrat 3. Dans le cas particulier où l'oxydation thermique est réalisée avant élimination des masques 31 et 33, cette couche d'oxyde se trouve alors uniquement à l'intérieur du trou 5.
A titre d'exemple, pour un substrat en silicium, une oxydation de quelques m (par exemple de 1 à 5 m) peut être réalisée.
<Desc/Clms Page number 18>
Cette couche d'oxyde thermique peut être éventuellement éliminée, par exemple par une gravure sèche de type ionique réactive à base de gaz fluorés ou par une gravure humide avec de l'acide fluorhydrique pour une couche d'oxyde de silicium.
L'élimination de cette oxyde permet d'obtenir des contours encore plus doux. Cependant, il faut tenir compte de l'épaisseur de cette couche dans les dimensions des motifs des masques 31 et 33 pour qu'après élimination de l'oxyde 35, les ouvertures Al et A2 présentent effectivement les sections désirées D et d.
L'ordre des étapes décrit précédemment en référence aux figures 6a à 6c peut bien entendu être modifié ; la gravure de la partie PI peut être réalisée notamment avant celle de la partie Pd ; dans ce cas la profondeur de gravure peut aller au-delà de L-Ld à condition que la section d'arrêt de la gravure soit inférieure à celle de l'ouverture A2. En effet, la gravure de la partie Pd sur la profondeur Ld permet alors de rejoindre la partie PI et d'imposer une section d'ouverture A2 malgré d'éventuelles erreurs d'alignement du masque 31 par rapport au masque 33.
Sur la figure 7 est représenté en coupe la partie PI gravé initialement sur une profondeur supérieur à L-Ld. La section obtenue en fin de gravure est inférieure à celle de A2 et en particulier la largeur d'est inférieure à d par exemple de 511m à 20/im. La réalisation ensuite de Pd permet alors d'obtenir la section désirée entre la partie PI et Pd,
<Desc/Clms Page number 19>
c'est-à-dire la section égale à celle de l'ouverture A2 qui permet le passage de la fibre dans la partie Pd et son maintien.
Les figures 6a, 6b, 6c et 7 illustrent un procédé de réalisation d'un trou dans un support à deux parties mais bien entendu ce procédé peut se généraliser à plus de deux parties en combinant les gravures anisotropes et les gravures selon des plans préférentiels.
Pour obtenir en particulier, le support représenté figure 3, il faut combiner une gravure anisotrope pour obtenir la partie PI, une gravure selon des plans préférentiels pour obtenir la partie P2 et enfin réaliser une gravure anisotrope pour obtenir la dernière partie Pd ; l'ordre de ces gravures pouvant bien entendu être modifié.

Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Support optique pour le positionnement et le maintien d'au moins une fibre optique de section déterminée, ce support ( (1) comportant une première et une deuxième faces (F1, F2) et pour chaque fibre, un trou (5, 6) traversant, comportant une première ouverture (Al) sur la première face et une deuxième ouverture (A2) sur la deuxième face ; la première ouverture présente une section (D) supérieure à celle de la fibre et la deuxième ouverture présente une section dont au moins une dimension (d) est voisine d'une des dimensions de la section de la fibre.
2. Support optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section de la deuxième ouverture (A2) est voisine de la section de la fibre.
3. Support optique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte n. m trous, avec n et m entiers supérieurs ou égal à 1, aptes à recevoir respectivement une fibre (21).
4. Support optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque trou (5,6) du support comprend au moins une partie de section variable permettant de passer d'une section égale à celle de la première ouverture à une section égale à celle de la deuxième ouverture.
<Desc/Clms Page number 21>
5. Support optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque trou comporte au moins deux parties : une première partie (PI) comportant la première ouverture (Al), reliée à une deuxième partie (Pd) comportant la deuxième ouverture (A2), la première partie présentant une section variable variant de la section de la première ouverture à une section égale à celle de la deuxième ouverture et la deuxième partie présentant une section constante égale à celle de la deuxième ouverture.
6. Support optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque trou comporte au moins trois parties : une première partie (PI) comportant la première ouverture (Al), reliée à une deuxième partie (P2) intermédiaire elle-même reliée à une troisième partie (Pd) comportant la deuxième ouverture (A2), la première partie présentant une section constante égale à celle de la première ouverture, la troisième partie présentant une section constante égale à celle de la deuxième ouverture et la deuxième partie présentant une section variable, variant d'une section égale à celle de la première ouverture à une section égale à celle de la deuxième ouverture.
7. Support optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support de l'invention est combiné avec une plaque de prépositionnement des fibres disposée au-dessus de la première face (FI) du support, cette plaque comportant
<Desc/Clms Page number 22>
au moins autant de trous (11) que le support, lesdits trous étant en regard des trous (5) du support.
8. Utilisation de plusieurs supports optiques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ces supports sont disposés indépendamment les uns des autres sur une structure adaptée à la disposition désirée des fibres.
9. Utilisation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la structure présente une forme en escalier.
10. Procédé de réalisation d'un support optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser dans un substrat (3,9) présentant une première face (FI) et une seconde face (F2), un trou (5,6) pour chaque fibre (21) à insérer dans le support, et comporte une étape de gravure dans le substrat du trou, de façon à ce que la première ouverture (Al) du trou réalisée sur la première face du substrat présente une section supérieure à celle de la fibre à insérer et, que la deuxième ouverture (A2) du trou réalisée sur la seconde face du substrat présente une section dont au moins une dimension est voisine d'une des dimensions de la section de la fibre.
11. Procédé de réalisation selon la revendication 10, caractérisé en ce que substrat étant apte à être gravé selon des plans cristallins et chaque
<Desc/Clms Page number 23>
trou du support présentant au moins une partie de section variable permettant de passer d'une section égale à celle de la première ouverture à une section égale à celle de la deuxième ouverture, l'étape de gravure comporte une gravure de la partie de section variable selon des plans cristallographiques préférentiels.
12. Procédé de réalisation selon les revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'oxydation thermique de chaque trou après l'étape de gravure, l'oxyde thermique obtenu étant ensuite éventuellement éliminé.
13. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 11 à 12, caractérisé en ce que chaque trou comporte au moins deux parties : une
Figure img00230001
première partie (PI) de section variable comportant la première ouverture (Al), reliée à une deuxième partie (Pd) de section constante comportant la deuxième ouverture (A2), la gravure dudit trou comportant une première gravure pour la première partie du trou, selon des plans cristallographiques préférentiels et une deuxième gravure de type anisotrope pour la deuxième partie du trou.
14. Procédé de réalisation selon la revendication 13, caractérisé en ce que la première et la deuxième gravures sont réalisées successivement à partir de la première face (F1) du substrat à travers un masque (31) présentant une ouverture de dimensions
<Desc/Clms Page number 24>
égales à celles de la première ouverture à réaliser, la première gravure étant réalisée jusqu'à obtenir une section égale à celle de la deuxième ouverture.
15. Procédé de réalisation selon la revendication 13, caractérisé en ce que la première gravure est réalisée à partir de la première face (FI) du substrat à travers un masque (31) présentant une ouverture de dimensions égales à celles de la première ouverture à réaliser et la deuxième gravure est réalisée à partir de la seconde face (F2) du substrat à travers un masque (33) présentant une ouverture de dimensions égales à celles de la deuxième ouverture à réaliser.
16. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 11 à 12, caractérisé en ce que chaque trou comprenant au moins trois parties, une première partie (PI) comportant une section constante égale à celle de la première ouverture, une deuxième partie (P2) intermédiaire de section variable, variant d'une section égale à celle de la première ouverture à une section égale à celle de la deuxième ouverture et une troisième partie (Pd) de section constante égale à celle de la deuxième ouverture, la gravure dudit trou comporte une première et une troisième gravures anisotropes respectivement pour la première partie et la troisième partie du trou et une deuxième gravure, selon des plans cristallographiques préférentiels pour la deuxième partie du trou.
<Desc/Clms Page number 25>
17. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 13 ou 16, caractérisé en ce que le substrat étant en Silicium, la gravure anisotrope est une gravure sèche de type ionique réactive à base de SF6 et la gravure selon des plans cristallographiques préférentiels est une gravure chimique apte à graver les plans (1,1, 1) et (1,-1, 1), la première face étant parallèle à un plan (0,0, 1).
FR0112756A 2001-10-04 2001-10-04 Support de positionnement et de maintien de fibres optiques et procede de realisation d'un tel support Expired - Lifetime FR2830628B1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0112756A FR2830628B1 (fr) 2001-10-04 2001-10-04 Support de positionnement et de maintien de fibres optiques et procede de realisation d'un tel support
EP02800176A EP1466202A2 (fr) 2001-10-04 2002-10-03 Support de positionnement et de maintien de fibres optiques et procede de realisation d'un tel support
PCT/FR2002/003367 WO2003029864A2 (fr) 2001-10-04 2002-10-03 Support de positionnement et de maintien de fibres optiques et procede de realisation d'un tel support

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0112756A FR2830628B1 (fr) 2001-10-04 2001-10-04 Support de positionnement et de maintien de fibres optiques et procede de realisation d'un tel support

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2830628A1 true FR2830628A1 (fr) 2003-04-11
FR2830628B1 FR2830628B1 (fr) 2004-02-20

Family

ID=8867905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0112756A Expired - Lifetime FR2830628B1 (fr) 2001-10-04 2001-10-04 Support de positionnement et de maintien de fibres optiques et procede de realisation d'un tel support

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1466202A2 (fr)
FR (1) FR2830628B1 (fr)
WO (1) WO2003029864A2 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2886744A1 (fr) * 2005-06-02 2006-12-08 Commissariat Energie Atomique Couplage optique

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58185453A (ja) * 1982-04-23 1983-10-29 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス管の加工方法
US4988161A (en) * 1988-08-26 1991-01-29 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Optical fiber fixing element and method of manufacturing same
DE4142845A1 (de) * 1991-12-20 1993-06-24 Siemens Ag Verfahren zum herstellen einer balligen kontaktflaeche eines optischen wellenleiters

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19807348A1 (de) * 1998-02-20 1999-08-26 Diehl Stiftung & Co Beleuchtungsanordnung für Frachträume
JP2000321469A (ja) * 1999-05-12 2000-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光結合装置とその製造方法および光ファイバモジュール

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58185453A (ja) * 1982-04-23 1983-10-29 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス管の加工方法
US4988161A (en) * 1988-08-26 1991-01-29 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Optical fiber fixing element and method of manufacturing same
DE4142845A1 (de) * 1991-12-20 1993-06-24 Siemens Ag Verfahren zum herstellen einer balligen kontaktflaeche eines optischen wellenleiters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 019 (C - 207) 26 January 1984 (1984-01-26) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2886744A1 (fr) * 2005-06-02 2006-12-08 Commissariat Energie Atomique Couplage optique
WO2007028911A1 (fr) * 2005-06-02 2007-03-15 Commissariat A L'energie Atomique Couplage optique

Also Published As

Publication number Publication date
FR2830628B1 (fr) 2004-02-20
WO2003029864A2 (fr) 2003-04-10
WO2003029864A3 (fr) 2004-08-12
EP1466202A2 (fr) 2004-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0670507B1 (fr) Procédé de réalisation d&#39;un ensemble de connexion optique multivoies, notamment pour fibres optiques
EP0455090B1 (fr) Composant d&#39;optique intégrée et procédé de fabrication
FR3066615B1 (fr) Puce photonique a structure de collimation integree
EP3521879A1 (fr) Puce photonique à structure de collimation intégrée
CA2306684A1 (fr) Assemblage d&#39;une puce de circuit integre optique sur une plate-forme de connexion de fibres optiques, pour former un composant optique miniature
EP2267500A2 (fr) Structure et procédé d&#39;alignement d&#39;une fibre optique et d&#39;un guide d&#39;ondes submicronique
EP2216663B1 (fr) Structure et procédé d&#39;alignement d&#39;une fibre optique et d&#39;un guide d&#39;ondes submicronique
FR2779536A1 (fr) Assemblage permettant la connexion de fibres optiques avec des composants optiques ou optoelectroniques et procede de fabrication de cet assemblage
FR2774180A1 (fr) Procede passif de connectorisation d&#39;elements optiques avec un circuit d&#39;optique integree et gabarit pour la mise en oeuvre du procede
FR2906896A1 (fr) Dispositif de couplage ameliore entre une fibre optique et un guide optique integre sur un substrat.
FR3054677A1 (fr) Coupleur optique multi-spectral a faibles pertes en reception
FR2685787A1 (fr) Dispositif de divergence/convergence de lumiere, element de structure pour ce dispositif et procede de fabrication de cet element.
FR2830628A1 (fr) Support de positionnement et de maintien de fibres optiques et procede de realisation d&#39;un tel support
EP0950906A1 (fr) Procédé d&#39;assemblage d&#39;un module optique
FR2823859A1 (fr) Support de positionnement et de maintien de fibres optiques et son procede de realisation
EP0456026A1 (fr) Dispositif optique à composant d&#39;optique intégrée et procédé de fabrication
EP1429166B1 (fr) Arrangement optique à deux entrées/sorties optiques et un procédé de fabrication
EP1160602A1 (fr) Procédé d&#39;alignement d&#39;un laser à pastille inversée, monté dans une position inclinée sur une embase utilisant des plots d&#39;alignement
FR2838526A1 (fr) Matrice de commutateurs optiques et procede de fabrication d&#39;une telle matrice
WO2007028911A1 (fr) Couplage optique
FR3096791A1 (fr) Dispositif optique ou optoélectronique intégré PSGC
EP1386188A2 (fr) Element de maintien et d&#39;indexation d&#39;une structure guidante asymetrique
WO2005059613A1 (fr) Micro-systeme optique a butees mecaniques de positionnement de structures optiques
WO2013038344A1 (fr) Procédé et dispositif optoélectronique assurant la connexion électrique et optique d&#39;un module optique
FR2744531A1 (fr) Procede pour la realisation d&#39;une structure comportant un guide optique et une cavite alignee avec precision sur ledit guide

Legal Events

Date Code Title Description
GC Lien (pledge) constituted

Effective date: 20120117

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 15

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 16

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 17