Brevet FR2470446A1 — publié le 19810529

"Enveloppe pour photodiode" La présente invention concerne une enveloppe pour une photodiode servant de détecteur de signaux lumi- neux. Pour la communication optique, on utilise souvent une photodiode à avalanche comme détecteur de signaux lumi- neux. Les signaux lumineux sont présentés au détecteur par l'intermédiaire d'une fibre de verre. La distance entre l'extrémité de la fibre et la photodiode doit être très faible pour obtenir un couplage optique efficace. Lorsque cette distance est supérieure à environ 0,1 mm, une grande partie de la lumière présentée par la fibre tombera en dehors de la partie photosensible du détecteur. La réalisation de manière reproductible de cette distance faible entre la fibre et la photodiode suscite, dans la pratique, des difficultés. On sait qu'il est souhaitable que la photodiode à avalanche ait un courant d'obscurité aussi faible que possible. Pour éviter un accroissement du courant d'obscu- rité, il faut que la photodiode à avalanche soit logée dans une enveloppe hermétique. Ceci augmente toutefois à nouveau les difficultés qui apparaissent lors de la réa- lisation d'un couplage optique efficace entre le détecteur et la fibre optique.. L'invention a pour but de procurer une envelop- pe pour une photodiode qui garantisse un confinement hermé- tique de la photodiode et rende ainsi possible, d'une maniè- re reproductible, un couplage optique efficace entre le détecteur et une fibre optique. Pour atteindre ce but, l'enveloppe conforme à l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un support pour la photodiode, un corps en forme de chapeau métallique relié hermétiquement au support, un conducteur de lumière en verre métallisé traver- sant une ouverture du corps en forme de chapeau, fixé par brasage dans l'ouverture et dont une extrémité atteint la photodiode, tandis que l'autre extrémité sort du corps en forme de chapeau, et un corps en forme de bloc qui est placé sur le corps en forme de chapeau et qui est pourvu d'une forure dans laquelle, d'un côté, une partie du conduc- teur de lumière est engagée et, de l'autre côté, une fibre optique peut être reçue. Le support et le corps en forme de chapeau sont, de préférence, fixés l'un à l'autre par une jonction soudée. Etant donné que le conducteur de lumière est en outre brasé dans le corps en forme de chapeau, on obtient une envelop- pe absolument hermétique. Le conducteur de lumière peut être ajusté dans le corps en forme de chapeau, avant le brasage, d'une manière telle que l'on obtienne une distance minimale entre une de ses extrémités et la photodiode. Le corps en forme de bloc peut maintenant être fixé au corps en forme de chapeau d'une manière simple, par exemple au moyen d'une jonction collée. Une forure dans le corps en forme de bloc reçoit la partie du conducteur de lumière qui s'étend vers l'extérieur; le conducteur de lumière est de ce fait efficacement protégé. Une fibre optique peut être introduite dans la forure et amenée jusqu'au conducteur de lumière. Un processus de couplage très sim- ple de la fibre optique est ainsi devenu possible et assure un transfert de lumière maximal vers la photodiode. Le conducteur de lumière en verre présente, de préférence, dans un sens transversal au sens de conduction de la lumière, une transition en échelon de l'indice de réfraction du verre. Il semble qu'une conduction de lumiè- re efficace soit ainsi obtenue. Une forme d'exécution de l'enveloppe conforme à l'invention sera décrite plus en détail ci-après, avec référence au dessin annexé. Un support 2 pour une photodiode à avalanche 1 est formé d'un corps métallique 3 dont le dessous est rem- pli de verre 4. Un conducteur 5 traverse le verre et est fixé au corps métallique 3. Un autre conducteur 6 traver- se le verre ainsi qu'une ouverture du corps métallique 3, de sorte que les conducteurs 5 et 6 sont isolés élec- triquement l'un de l'autre. La photodiode 1 est fixée sur le corps métallique 3 et est de ce fait connectée élec- triquement au conducteur 5. Un fil 7 disposé entre le dessus de la photodiode et le conducteur 6 forme la conne- xion électrique de la photodiode avec le conducteur 6. Un corps en forme de chapeau métallique 8 est soudé par une bride à une bride du corps métallique 3. Le dessus du corps en forme de chapeau 8 est percé d'une ouverture 9. Dans cette ouverture est engagé un conduc- teur de lumière en verre 10. Ce conducteur de lumière est métallisé au moins à l'endroit o il traverse l'ou- verture 9. La métallisation est de préférence formée d'une mince couche de NiCr recouverte d'une mince couche de Ni. Le conducteur de lumière est fixé dans l'ouverture 10 par brasure. Grâce à la jonction soudée entre le corps métal- lique 3 et le corps en forme de chapeau 8 et à la jonction brasée, on obtient une enveloppe hermétique de qualité remarquable. Le conducteur de lumière 10 est positionné dans l'ouverture 9 et y est ensuite fixé par brasage d'une manière telle que son extrémité orientée vers la photodio- de 1 s'étende à une très courte distance de cette diode. Cette distance, qui ne doit de préférence pas être supé- rieure à 0,1 mm, est réglable de manière reproductible par la construction représentée. L'envel-oppe comporte en outre encore un corps en forme de bloc 11 qui est placé sur le corps en forme de chapeau 8. Le corps en forme de bloc il est percé d'une ouverture 12. Dans cette ouverture s'ajuste la partie du conducteur de lumière 10 qui ressort du corps en forme de chapeau. Le corps en forme de bloc il peut être fait de n'importe quelle matière, par exemple une matière plas- tique ou un-métal, et peut être relié à la partie en forme de chapeau 8 de n'importe quelle manière adéquate, par exemple au moyen d'une colle. L'ouverture 12 qui reçoit d'un côté une partie du conducteur de lumière est destinée en outre à recevoir l'extrémité d'une fibre optique 13 amenant un signal, lumineux qui doit être détecté par la t41O446 photodiode. On simplifie l'introduction de la fibre 13 en arrondissant l'extrémité de l'ouverture 12. La fibre peut être amenée d'une manière simple jusqu'au conducteur de lumière. L'utilisation de l'enveloppe représentée per- met d'obtenir un couplage mécanique très simple et opti- que très efficace entre la fibre optique et la photodio- de. Le conducteur de lumière est de préférence réalisé d'une manière telle que dans un sens transversal au sens de la conduction de la lumière, l'indice de réfraction du verre présente une transition en échelon. REVENDICATIONS 1. Enveloppe pour une photodiode servant de détecteur de signaux lumineux, caractérisée en ce qu'elle comporte un support (2) pour la photodiode, un corps en forme de chapeau métallique (8) relié hermétiquement au support, un conducteur de lumière en verre métallisé (10) traversant une ouverture du corps en forme de chapeau, fixé par brasage dans l'ouver- ture et dont une extrémité atteint la photodiode (1), tandis que l'autre extrémité sort du corps en forme de chapeau, et un corps en forme de bloc (11) qui est placé sur le corps en forme de chapeau et qui est pourvu d'une forure dans la- quelle, d'un côté, une partie du conducteur de lumière est engagée et, de l'autre côté, une fibre optique (13) peut être reçue. 2. Enveloppe pour une photodiode suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le support (2) comporte une partie de fond métallique qui est reliée au corps en forme de cha- peau (8) au moyen d'une jonction soudée et le corps en forme de bloc (11) est fixé au corps en forme de chapeau à l'aide d'une colle. 3. Enveloppe pour une photodiode selon la revendication l ou 2, caractérisée en ce que le conducteur de lumière en verre (10) présente, dans un sens transversal au sens de la conduction de la lumière, une transition en échelon de l'in- dice de réfraction du verre.