Brevet FR2750218A1 — publié le 19971226

La présente invention concerne un module pour diode laser (DL) dans lequel la diode laser et une fibre optique sont montées de manière à ce que leurs axes optiques soient en alignement. Dans les dessins, la figure 2 est une vue en coupe d'un module classique pour diode laser. En figure 2, la direction de l'axe optique est représentée par la direction Z, et la direction perpendiculaire à la direction Z par la direction XY. Une diode laser 1 est maintenue par un support 2 à des points de soudure lia et llb. Une lentille 3 est supportée par un barillet 4 par un ajustage serré ou analogue, et le barillet 4 et la diode 1 sont maintenus par un support 5 à des points de soudure 12a et 12b. L'extrémité avant d'une fibre optique 6 est supportée par une ferrure 7 par ajustage serré ou analogue, et la ferrure 7 est maintenue par un support 8 à des points de soudure 13a et 13b. Les composants situés du côté du support 5 de la lentille et les composés du côté du support 8 de la ferrure sont ainsi combinés pour former une même unité. Après l'alignement des axes optiques de la lentille 3 (et de la diode 1) et de la fibre optique 6, le support 5 de la lentille et le support 8 de la ferrure sont connectés à des points de soudure 14a et 14b et, alors, le support 8 et un boîtier de protection 9 sont connectés à des points de soudure 15a et 15b. Le réglage des axes optiques est effectué en connectant un photorécepteur à l'autre extrémité de la fibre optique 6 et en trouvant la position sur le plan XY où le niveau de réception de la lumière du photorécepteur est le plus élevé alors que la diode 1 fonctionne. Le boîtier de protection 9 a la forme d'un cylindre de manière à recouvrir les composants 1 à 8, et présente un rebord 9a à des fins de fixation. Le support 8 de la ferrure comporte un capuchon en caoutchouc 10 afin de protéger la fibre optique 6. Dans le module DL classique qu'on décrit cidessus, étant donné que le boîtier de protection 9 et le support 8 de la ferrure formant un logement extérieur pour le module sont connectés aux points de soudure 15a et 15b, le ' support 5 de la lentille doit se déplacer dans la direction XY par rapport au support 8 de la ferrure du côté du boîtier de protection 9 de manière à mettre en alignement les axes optiques du support 5 de la lentille et du support 8 de la ferrure. Par conséquent, compte tenu du jeu permettant au support 5 de la lentille de se déplacer dans la direction XY et d'être positionné à l'intérieur du boîtier de protection 9, le diamètre intérieur du boîtier 9 doit être au moins supérieur à la somme du diamètre du support 5 de la lentille et du jeu de positionnement indiqué ci-dessus. Étant donné que la diode 1 a le diamètre le plus grand parmi tous les composants contenus dans le boîtier de protection 9, les diamètres extérieurs du support 5 de la lentille permettant de supporter la diode 1 et le boîtier de protection 9 pour recouvrir le support 5 de la lentille sont forcément grands, ce qui se traduit par un diamètre plus grand pour le module DL. En particulier, ce problème du surdimensionnement du module DL est perceptible dans le module classique ci-dessus où la surface de l'extrémité de la fibre optique 6 est découpée en biais pour éviter que la lumière émise par la diode 1 et réfléchie par la surface de l'extrémité ne revienne à la diode car il faut une large plage de réglage (jeu) dans la direction XY pour procéder à un réglage tel que la lumière de la diode entrant obliquement dans la surface de l'extrémité de la fibre optique 6 soit réfractée et se propage dans le sens de l'axe optique de la fibre 6. Dans un tel module DL, la diode 1 et la fibre optique 6 ne doivent pas être déplacées sous l'effet des vibrations extérieures pendant le fonctionnement. Par exemple, le module DL est soumis à un test de vibrations basé sur les normes Bellcore bien connues (Bell Communications Research) , dans lesquelles le module est balayé dans les directions XY et Z à 20G et à 2 kHz - 20 kHz. Dans le module DL classique ci-dessus, étant donné que les vibrations appliquées au rebord 9a du boîtier de protection 9 sont transmises au boîtier, les points de soudure 15a et 15b, le support 8 de la ferrure, les points de soudure 14a et 14b, et le support 5 de la lentille, les points de soudure 14a et 14b entre le support 8 de la ferrure et le support 5 de la lentille sont soumis à des contraintes élevées. Par conséquent, davantage de soudures sont nécessaires pour maintenir une résistance mécanique suffisante afin d'éviter que le support 8 de la ferrure et le support 5 de la lentille ne se déplacent l'un par rapport à l'autre après les opérations de soudage, ce qui rend fastidieuses ces dernières. La présente invention a pour objet de fournir un module DL dans lequel le diamètre du support de la ferrure est plus petit que celui du support de la lentille et dans lequel le boîtier de protection n'est pas soudé au support de la ferrure, mais au support de la lentille. Étant donné qu'une telle opération de soudage du boîtier de protection sur le support de la lentille permet à l'axe optique du support de la ferrure d'être ajusté par rapport à celui du support de la lentille, aucun jeu pour le positionnement n'est nécessaire entre le boîtier de protection et le support de la lentille, ce qui permet de diminuer le diamètre du module DL. En outre, les vibrations appliquées au boîtier de protection sont transmises en l'ordre suivant au support de la lentille, aux points de soudure entre le support de la lentille et le support de la ferrure, et au support de la ferrure. Étant donné que le support de la ferrure n'est pas connecté à des composants autres que le support de la lentille, il est possible de réduire les contraintes dues aux vibrations appliquées aux points de soudure entre le support de la lentille et le support de la ferrure. Cela permet aussi de diminuer le nombre des points de soudure entre le support de la lentille et le support de la ferrure. Un module DL selon la présente invention comprend une diode laser pour émettre une lumière laser, une fibre optique ayant une surface d'extrémité sur laquelle tombe la lumière laser, une lentille pour condenser la lumière émise par la diode laser afin de former une image sur la surface d'extrémité de la fibre optique, un support de lentille pour maintenir la diode laser et la lentille, un support de ferrure pour maintenir la fibre optique, et un boîtier de protection pour recouvrir le support de la lentille et le support de a ferrure. Le diamètre du support de la ferrure est établi à une valeur inférieure à celle du support de la lentille, le support de la ferrure et le support de la lentille sont connectés à leurs surfaces d'extrémité par soudage, et le boîtier de protection et le support de la lentille sont connectés par soudage. Bien que n'importe quel type de fibre optique puisse être utilisé, une fibre optique ayant une surface d'extrémité en biais est la plus appropriée. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en section transversale d'un module DL selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 est une vue en section transversale d'un module DL selon la technique antérieure. On décrira ci-après, en liaison avec les dessins annexés, un mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 est une vue en section transversale d'un module DL selon un mode de réalisation de la présente invention, et les mêmes composants que ceux représentés en figure 2 ont les mêmes références. En figure 1, une diode laser 1 est maintenue par un support de lentille 5a à des points de soudure 25a et 25b, et un barillet de lentille 4 dans lequel une lentille 3 est montée à ajustage serré est maintenue par le support de lentille 5a à des points de soudure 21a et 21b. L'extrémité avant d'une fibre optique 6 est supportée par une ferrure 7 par un montage à ajustage serré ou analogue, et la ferrure 7 est maintenue par un support 8a à des points de soudure 22a et 22b. Ainsi, les composants situés du côté du support de lentille 5a et les composants du côté du support de ferrure 8a sont combinés pour former une même unité. Bien que le diamètre du support 8a de la ferrure soit établi à une valeur inférieure à celle du support de lentille 5a, il n'existe aucun problème tant que le support 8a peut maintenir la ferrure 7. Après l'alignement des axes optiques de la lentille 3 (et de la diode 1) et de la fibre optique 6, le support 5a de la lentille et le support 8a de la ferrure sont connectés à des points de soudure 23a et 23b, et alors, le support 5a de la lentille et un boîtier de protection 9b sont connectés à des points de soudure 24a et 24b. Le boîtier de protection 9b est constitué d'un cylindre métallique afin de recouvrir les composants 1 à 8, et d'éviter un impact extérieur indésirable de la part des points de soudure, etc. Le boîtier de protection 9b porte aussi un capuchon en caoutchouc 10a afin de protéger la fibre optique 6. Le capuchon lOa évite aussi l'entrée d'eau et de la poussière dans le module DL, et renforce la partie cambrée de la fibre optique 6. Bien que le boîtier de protection 9b et une plaque de fixation séparée 11 soient combinés pour former un même ensemble par matage ou analogue, ces composants peuvent être intégralement formés. Dans le module DL ainsi construit, étant donné que le boîtier de protection 9b et le support 5a de la lentille sont connectés aux points de soudure 24a et 24b, le support 8a de la ferrure se déplace dans la direction XY par rapport au support 5a de la lentille du côté du boîtier de protection 9b lors de l'alignement des axes optiques du support 5a de la lentille et du support 8a de la ferrure. Étant donné que le diamètre du support 8a de la ferrure plus petit que celui du support 5a de la lentille ne gène aucunement l'alignement des axes optiques, le diamètre du boîtier de protection 9b n'est limité que par le support 5a de la lentille, ce qui permet de diminuer le diamètre du boîtier de protection 9b. En particulier, étant donné que ce mode de réalisation emploie la fibre optique 6 ayant l'extrémité en biseau afin d'éviter que la lumière émise par la diode 1 et réfléchie par la surface d'extrémité ne revienne à la diode, une large zone pour le réglage du support 5a de la lentille et du support 8a de la ferrure dans la direction XY est nécessaire. Cependant, étant donné que le support 8a de la ferrure dont le diamètre est plus petit est déplacé dans la direction XY par rapport au support 5a de la lentille ayant un diamètre plus élevé, une zone de réglage suffisamment large peut être obtenue. Bien que les vibrations appliquées à la plaque de fixation 11 du boîtier de protection 9b pendant le fonctionnement soient transmises dans l'ordre suivant au boîtier de protection 9b, aux points de soudure 24a et 24b, au support 5a de la lentille, aux points de soudure 23a et 23b et au support 8a de la ferrure, étant donné que le support 8a de la ferrure présente une extrémité libre du côté de la fibre 6, il est possible de réduire les contraintes exercées par les vibrations qui sont appliquées aux points de soudure 23a et 23b, et donc de diminuer le nombre des points de soudure. La présente invention est obtenue avec le mode mentionné ci-dessus, et présente les avantages qu'on décrit maintenant. Lorsque le diamètre du support de la ferrure est établi à une valeur inférieure à celle du support de la lentille et que le boîtier de protection n'est pas soudé au support de la ferrure, mais au support de la lentille, étant donné que l'axe optique du support de la ferrure est ajusté par rapport au support de la lentille, aucun jeu de positionnement n'est nécessaire entre le boîtier de protection et le support de la lentille, et par conséquent le diamètre du module DL peut être diminué. En outre, les vibrations appliquées au boîtier de protection sont transmises dans l'ordre suivant au support de la lentille, aux soudures entre le support de la lentille et le support de la ferrure, et au support de la ferrure. Comme le support de la ferrure n'est pas connecté à des composants autres que le support de la lentille, il est possible de réduire les contraintes dues aux vibrations qui sont appliquées aux soudures entre le support de la lentille et le support de la ferrure. Cela permet de diminuer aussi le nombre des soudures entre le support de la lentille et le support de la ferrure. Lorsque la fibre optique ayant l'extrémité en biseau est utilisée pour éviter que la lumière émise par la diode laser et réfléchie par la surface de son extrémité ne revienne à la diode, une large zone de réglage dans la direction XY entre le support de la lentille et le support de la ferrure est nécessaire. Cependant, étant donné que le support de la ferrure ayant le diamètre le plus petit est déplacé dans le sens XY par rapport au support de la lentille ayant un diamètre plus grand, on peut obtenir une zone de réglage suffisamment grande. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Module pour diode laser (DL), comprenant une diode laser (1) pour émettre une lumière laser; une fibre optique (6) ayant une surface d'extrémité sur laquelle tombe la lumière laser; une lentille (3) pour condenser la lumière émise par la diode laser afin de former une image sur la surface d'extrémité de la fibre optique; un support de lentille (5a) afin de maintenir la diode laser et la lentille; un support de ferrure (8a) afin de maintenir la fibre optique; et un boîtier de protection (9b) pour recouvrir le support de la lentille et le support de la ferrure, caractérisé en ce que le diamètre du support de la ferrure est établi à une valeur inférieure à celle du support de la lentille, le support de la ferrure et le support de la lentille sont connectés à leurs surfaces d'extrémité par soudage (23a, 23b), et le boîtier de protection et le support de la lentille sont connectés par soudage (24a, 24b). 2 - Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de l'extrémité de la fibre optique est découpée en biseau.