Brevet FR2698453A1 — publié le 19940527

PROCEDE DE COUPLAGE D'UNE FIBRE OPTIQUE AVEC UN COMPOSANT OPTOELECTRONIQUE ET DISPOSITIF DE COUPLAGE L'invention concerne un procédé de couplage d'une fibre optique avec un composant optoélectronique et un dispositif de couplage mettant en oeuvre ce procédé. Dans les dispositifs connus, les fibres optiques d'accès sont couplées aux composants optoélectroniques avec un. soin particulier. L'opération de couplage se fait lorsque le composant optoélectronique est dans son boîtier. Pour la mise en position de la fibre et sa fixation on peut utiliser un dispositif tel que décrit dans la Demande de Brevet français n" 90 04813 et représenté en figure 1. Ce dispositif comporte une pièce support 5 sur laquelle est fixé au moins un composant optoélectronique 1 ainsi qu'une plaque en céramique 3 portant des circuits électriques 4. Sur une face 6 de la pièce support 5 est fixée une pièce porteuse 8 qui porte un manchon 7 dans lequel se trouve une fibre optique 2. Cette pièce porteuse 8 et le manchon 7 permettent de régler la position de la fibre optique 2 par rapport au composant optoélectronique 1. Le manchon 7 est ensuite fixé sur la pièce 8 par des points de soudure tels que 15 et 16. La pièce 8 est fixée sur la pièce support 5 par des points de soudure tels que 17, 20. Ces points de soudure sont réalisés à l'aide d'un laser YAG par exemple. L'ensemble ainsi décrit est compris dans un boîtier avec la pièce support 5 fixée dans le fond du boîtier. Selon les techniques connues, l'ordre de montage des différents éléments est le suivant: - fixation de la plaque 3 et du composant optoélectronique 1 sur la pièce 5; - fixation de la pièce 5 dans le fond du boîtier; - mise en position de la pièce support de fibre 8 et de la fibre 2 par rapport au composant optoélectronique 1; - fixation de la fibre 1 sur la pièce support 8 et de la pièce support 8 sur la pièce support 5. Selon l'exemple de réalisation de la figure 1, la pièce support 8 possède des ailettes 13, 14 permettant la soudure par laser sur la pièce 5. Ces ailettes sont nécessaires en raison des difficultés d'accès du faisceau laser à l'intérieur du boîtier 40. L'invention concerne un procédé permettant de simplifier le montage du dispositif et de simplifier également la conception de la pièce support 8. L'invention concerne donc un procédé de couplage d'une fibre optique avec un composant optoélectronique caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: a) montage du composant optoélectronique sur une première pièce support comportant une face latérale; b) mise en position d'une deuxième pièce support contre la face latérale avec une fibre optique, portée par cette deuxième pièce support, la fibre optique étant orientée vers le composant optoélectronique; c) réglage de la position de la deuxième pièce support par déplacement dans un plan parallèle à la face latérale et de la position de la fibre optique par rapport au composant optoélectronique de façon que le couplage optique fibrecomposant soit optimal; d) fixation de la fibre sur la deuxième pièce support et de la deuxième pièce support sur la face latérale; e) mise en place de l'ensemble obtenu dans un boîtier. L'invention concerne également un dispositif de couplage d'une fibre optique avec un composant optoélectronique comprenant un composant optoélectronique monté directement ou indirectement sur une première pièce support présentant une face latérale faisant un angle non nul avec la direction d'accès optique du composant optoélectronique, une fibre optique montée sur une deuxième pièce support qui est fixée à la face latérale de la première pièce support de façon que la fibre optique soit alignée selon la direction d'accès optique du composant optoélectronique; caractérisé en ce que la deuxième pièce support a une forme générale parallélépipédique et possède deux flancs sensiblement opposés et faisant un angle non nul avec la face latérale des éléments de soudure étant situés sur les arêtes des dièdres formés par chaque flanc et la face latérale. Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent: - les figures 1 et 2 des dispositifs de l'art connu; - les figures 3 et 4, une pièce support de fibre selon l'invention; - les figures 5 et 6, des dispositifs de couplage selon l'invention. Le dispositif de couplage de la figure 1 connu dans la technique a été décrit précédemment. I1 utilise une pièce support 8 pour la fibre telle que représentée en figure 2. Cette pièce possède des ailettes 13 et 14 peu épaisses (épaisseur quelques centaines de micromètres). On ne peut donc pas assurer leur planéité parfaite, même après polissage, par rapport à la face 6 de la pièce 5. On ne peut donc pas être absolument sûr de la qualité des points de soudure tels que 17 et 20. Selon l'invention, on prévoit de réaliser le couplage de la fibre optique 2 au composant optoélectronique 1 en-dehors du boîtier. Selon l'invention, il est alors possible de concevoir la pièce support 8 de la fibre de façon simplifiée comme celle représentée en figure 3. Cette pièce 8 a une forme générale parallélépipédique et ne possède pas d'ailettes. Selon le procédé de l'invention, le composant optoélectronique est fixé sur une plaque support 5, puis la support 8 est mise en position contre la face latérale 6 de la pièce 5 avec la fibre 2 tubée placée dans la rainure 12. La position de la fibre par rapport au composant optoélectronique 1 est réglée par déplacement de la pièce 9 contre la face latérale 6 et par déplacement de la fibre 2 dans la rainure 12. Lorsque le réglage est obtenu, la fibre est fixée dans la rainure 12 par des points de soudure au laser tels que 15, 16, 19. La pièce 8 est fixée contre la face 6 de la pièce 5 par des points de soudure au laser. Ces points de soudure sont réalisés par des faisceaux lasers dirigés selon des plans bissecteurs des dièdres formés par la face latérale 6 et les flancs 80 et 81 de la pièce 8. Cela est possible car l'ensemble n'est pas dans le boîtier 40. Ensuite l'ensemble est placé et fixé dans le boîtier 40. Ainsi la forme simplifiée de la pièce support 8 a conduit: - à une plus grande facilité de réalisation de cette pièce 8 : elle peut être fabriquée à partir d'un profilé; - à une miniaturisation : la longueur de l'ensemble "7+8" a pu être réduit ainsi de 8 mm à 4 mm; - à une amélioration de la stabilité du couplage "composant optoélectronique-fibre" - à une simplification du procédé de fixation. Les soudures sont toujours effectuées symétriquement mais avec des faisceaux incidents à 45" (bissectrice du dièdre a-b), ce qui facilite les opérations de soudure (meilleure accessibilité); - à une diminution du coût du sous-ensemble. Ce type de sous-ensemble est particulièrement important pour garantir la stabilité du couplage optique entre une fibre et un composant optoélectronique ou un circuit optique intégré, en particulier pour un emploi en environnement sévère. Pour une bonne réalisation des soudures, la pièce 5 et la pièce 8 sont en matériaux mauvais conducteurs de la chaleur. Le mode de réalisation des points de soudure de fixation de la pièce 8 sur la pièce 5, c'est-à-dire avec des faisceaux lasers dirigés directement sur l'arête de jonction des deux pièces, a pour conséquence que la pièce 8, ainsi que la pièce 5, peuvent donc être, sans inconvénient, en matériaux mauvais conducteurs de la chaleur. Elles pourront par exemple être en matériau mauvais conducteur de la chaleur et métallisé selon une épaisseur (quelques centaines de micromètres) permettant la soudure. Elles pourront également être entièrement métallique, par exemple un alliage de fer, nickel, cobalt (avec, par exemple 25 à 30 % de nickel et 15 à 25 % de cobalt). La figure 5 représente un exemple de réalisation du dispositif de l'invention après montage dans le boîtier 40. La figure 6 représente une variante de réalisation de l'invention dans laquelle la pièce support 5 est réalisée sous forme planaire et non pas sous forme d'un L. La pièce 8 est alors soudée sur la face avant 6 de la pièce 8. REVENDICATIONS 1. Procédé de couplage d'une fibre optique avec un composant optoélectronique caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: a) montage du composant optoélectronique (1) sur une première pièce support (5) comportant une face latérale (6); b) mise en position d'une deuxième pièce support (8) contre la face latérale (6) avec une fibre optique (2),' portée par cette deuxième pièce support (8), la fibre optique étant orientée vers le composant optoélectronique (1); c) réglage de la position de la deuxième pièce support (8) par déplacement dans un plan parallèle à la face latérale (6) et de la position de la fibre optique (2) par rapport au composant optoélectronique de façon que le couplage optique fibre-composant soit optimal; d) fixation de la fibre sur la deuxième pièce support (8) et de la deuxième pièce support (8) sur la face latérale (6);; e) mise en place de l'ensemble obtenu dans un boîtier (9). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième pièce support (8) est de forme générale parallélépipédique comportant au moins deux flancs opposés faisant un angle avec la face latérale (6), et que sa fixation sur la face latérale (6) se fait par des points de soudure au laser réalisés dans des arêtes des dièdres formés par les flancs opposés et la face latérale (6), les faisceaux lasers étant dirigés sensiblement selon les bissectrices desdits dièdres. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première pièce support (5) et la deuxième pièce support (8) sont métalliques et peu conductrices de la chaleur. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première pièce support et la deuxième pièce support sont en matériaux peu conducteurs de la chaleur et revêtues d'une couche de métal d'une épaisseur suffisante pour effectuer des soudures laser. 5. Dispositif de couplage d'une fibre optique avec un composant optoélectronique comprenant un composant optoélectronique (1) monté directement ou indirectement sur une première pièce support (5) présentant une face latérale (6) faisant un angle non nul avec la direction d'accès optique du composant optoélectronique (1), une fibre optique (2) montée sur une deuxième pièce support (3) qui est fixée à la face latérale (6) de la première pièce support (5) de façon que la fibre optique soit alignée selon la direction d'accès optique du composant optoélectronique; caractérisé en ce que la deuxième pièce support a une forme générale parallélépipédique et possède deux flancs (80, 81) sensiblement opposés et faisant un angle non nul avec la face latérale (6), des éléments de soudure étant situés sur les arêtes des dièdres formés par chaque flanc et la face latérale (6). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pièces support (5 et 8) sont en matériaux mauvais conducteur de la chaleur. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces support (5 et 8) sont en matériaux métalliques. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces support (5 et 8) sont métallisées au moins dans les zones des points de soudure. 9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les flancs (80, 81) de la deuxième pièce (8) sont sensiblement perpendiculaires à la face latérale (6) de la première pièce support (5). 10. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la deuxième pièce support (8) comporte, sur sa face supérieure, une rainure (12) qui sert de berceau à la fibre optique (2) ou à un manchon contenant une extrémité de la fibre optique (2). 11. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce support (5) est de forme planaire.