Brevet FR2693559A1 — publié le 19940114

Le développement de l'opto électronique exige la réalisation de boîtiers comportant des traversées conductrices hermétiques suivant une technologie connue de l'homme de l'art, mais aussi le passage herméti queà travers la paroi du boîtier de fibres optiques, ce qui pose des problèmes techniques beaucoup plus complexes. La figure 1 représente, en coupe, la maniere dont se font ces passages: un tube en alliage ferro-nickel 1 d'un diamètre extérieur d'environ 3 mm et d'un diamètre intérieur de 200 ;i.m comporte son extrémité une zone creuse Z en forme d'entonnoir; la fibre optique 3 dont la gaine exterieure 4 a été enlevée sur toute la longueur pénétrant dans le boîtier 5 est introduite à l'intérieur du tube 1; une pâte 6 faite d'un liant volatil et d'une poudre d'un verre fusible à temperature relativemenbt basse (inférieure à 600" C) est déposée dans la zone 2, autour de la fibre 3; cette pâte est ensuite fondue au moyen de la flamme d'un microchalumeau. Un scellement hermétique est ainsi obtenu. Un deuxième tube 7, scellé en 8 d'une manière identique, maintient la fibre optique et permet de positionner son extrémité exactement en face de la diode laser 9. Ce scellement 8, à l'intérieur du boîtier, n'est pas nécessairement hermétique mais doit être réalisé avec un verre, car la présence d'une résine susceptible de relâcher dans le temps des vapeurs organiques est à prohiber dans l'ensemble du boîtier. Cette technologie, relativement complexe, est difficile à mettre en oeuvre. De plus, au niveau des scellements de verre 6 et 8, la fibre optique en silice est légèrement attaquee en surface lors de la fusion du verre et, comme elle n'est pas maintenue au delà du tube 1, l'ensemble est très fragile. La fibre ainsi équipée des tubes 1 et 7 est ensuite introduite dans le tube 10 du boîtier et les tubes 1 et 10 sont soudés ensemble, hermétiquement, au laser ou par tout au autre moyen approprié, à leur jonction 11. Toutes ces opérations sont très delicates et la proportion de dechets est importante d'ou un coût global difficilement acceptable. - La presente invention consiste en une disposition particulière des scellements, qui a pour but de maintenir la fibre dans les zones de scellements et de supprimer les nombreux déchets dûs à la fragilite de la fibre dans ces zones. L'ide originale utilisée ici est de ne pas réaliser les scellements à l'extrémité des tubes, mais au moyen d'une lumière usine dans le tube, perpendiculairement à son axe, assez loin de l'extrémité. De cette manière, la fibre optique,depouillée de sa gaine sur environ 30 mm de son extremité,est maintenue en ligne droite de part et d'autre de la zone fragilisée et ne peut se briser par pliage. , La figure 2 montre la réalisation des scellements suivant la presente invention. Les lumières nécessaires aux scellements sont ici des trous cylindriques 12 et 13 traversant de part en part les tubes 14 et 15, perpendiculairement à leur axe. Ces trous ont un diamètre de l'ordre de 1 mm. Les scellements sont réalisés au moyen soit d'une préforme obtenue à partir de poudre de verre soit d'un petit fragment d'une canne de verre, soit d'un petit dépôt de pâte de poudre de verre, 16 et 17. Le verre choisi doit avoir simultanément une température de fusion franche suffisamment basse (inferieure à 600" C) et un coefficient de dilatation thermique entre la température ambiante et la tem pérature de ramollissement dilatométrique inférieur ou au plus égal à celui du métal des tubes 1 et 7. La fusion du verre peut être obtenue soit par la flamme d'un microchalumeau, soit par chauffage localise en haute frequence, soit par une boucle chauffée par effet Joule. La réalisation de passages hermétiques de fibres optiques dans des tubes métalliques suivant le principe ci-dessus et en utilisant une des méthodes de dépôt de verre et un des modes de chauffage préco nisés est relativement facile et permet d'obtenir de très bons rendements de fabrication et des coûts réduits. Le montage de l'ensemble, fibre optique scellée dans les tubes 14 et 15, est introduit dans le boîtier 5 par le tube 10, le tube 14 étant soudé ou brasé sur le tube 10 par tout moyen approprié. La figure 3 montre la réalisation finale obtenue de la fibre optique dans le boîtier. REVENDICATIONS 1- Passage hermétique d'une fibre optique 3 dépouillée de sa gaine à son extrémité dans-un tube métallique 14, caracte risé en ce que le scellement hermétique est situé dans une lumière 16 usinée dans le tube métallique 14 perpendiculaire- ment à son axe et à distance de ses extrémités. 2-- Passage -selon-la revendication 1, caracterise en ce que Le sceTTeesnt est réalisé au moyen d'une préforme de verre obtenue par compression et frittage de poudre d'un verre fu sible à une température inférieure à 600 C. 3- Passage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le scellement est réalisé au moyen d'un fragment d'une canne d'un verre fusible à une température inférieure à 6000 C. 4- Passage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le scellement est realisé au moyen d'une pâte préparée à partir de poudre d'un verre fusible à une temperature infériere à 600 C et d'un liant volatil. 5- Passage selon la revendication 1 en combinaison avec l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la fusion du verre est obtenue par chauffage localisé en haute fréquence du tube métallique. 6- Passage selon la revendication 1 en combinaison avec l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la fusion du verre est obtenue au moyen d'une boucle métallique chauffée par-effet Joule. 7- Passage selon la revendication 2 en combinaison avec l'une - des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la fusion du verre est obtenue au moyen de la flamme d'un microchalu meau.