Brevet FR2756640A1 — publié le 19980605

La présente invention est relative à un dispositif de raccordement par fibrage entre deux composants optiques. Classiquement, les différents éléments qui participent au fibrage entre deux composants sont solidarisés entre eux sans qu'aucun débattement ne soit possible. Toutefois, les matériaux de ces différents éléments (semi-conducteurs, métaux, fibres, colles, etc) ont des propriétés physiques différentes et notamment des coefficients de dilatation, des limites élastiques et des comportements de vieillissement distincts. Il s'ensuit à l'usage des tensions mécaniques qui dépassent la limite élastique de certains matériaux et sont susceptibles de modifier l'architecture du module optique dont ces matériaux font partie, voire de dépasser les limites de tenue des soudures de ce module. Il peut en résulter entre autre un désalignement optique de certains éléments ou meme des ruptures. Un but de l'invention est de pallier ces inconvénients. Elle propose à cet effet un dispositif de raccordement dans lequel la fibre optique est interrompue et présente au niveau de son interruption une résine optique souple qui constitue un joint de débattement. Un tel joint de débattement permet de relâcher les contraintes liées aux propriétés mécaniques des différents éléments qui constituent le composant, tout en restant rigoureux sur les tolérances de conduction optique. Avantageusement, la résine présente un allongement à la rupture appréciable - supérieur à 25 % - et de faible résistance à la traction - de l'ordre de quelques centaines de kg/cS. Avantageusement encore, la résine est en un matériau d'indice de réfraction voisin de celui du coeur de la fibre. De préférence, la fibre étant une fibre de verre, la résine présente un indice de réfraction de l'ordre de 1,45 à 1,55. La longueur du joint de débattement que constitue la résine optique souple est préférentiellement de l'ordre de quelques dizaines de micromètres, selon la liberté de mouvement choisie. L'invention concerne également un procédé pour la réalisation d'un tel dispositif, caractérisé par les étapes suivantes - on clive une fibre optique, - on dépose une goutte de résine à au moins une extrémité clivée de cette fibre, - on rapporte les deux extrémités clivées l'une près de l'autre après les avoir alignées avec précision, en laissant un espace entre les deux faces clivées. L'invention concerne en outre un module optique comportant deux composants optiques raccordés par fibrage, caractérisé en ce que les moyens de raccordement sont constitués par un dispositif du type précité D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit etre lue en regard des dessins annexés sur lesquels - les figures la et lb illustrent un mode de réalisation possible de l'invention - la figure 2 est un graphe sur lequel on a porté l'évolution des pertes optiques d'un dispositif de raccordement conforme à l'invention en fonction de l'écartement entre ces deux portions de fibre. On a représenté sur les figures la et lb une fibre de raccordement 1 qui présente une interruption au niveau de laquelle elle est remplacée par un joint de raccordement 2 qui est dans une résine souple présentant un indice de réfraction voisin de celui de la fibre 1. Les deux portions de la fibre 1 sont par exemple fixées par collage sur des supports 3 différents. Ce joint 2 est par exemple en une résine optique de type commercialisé sous la référence NOA 61 par la société NORLAND. Une telle résine présente notamment un indice de réfraction de 1,54 à la longueur d'onde de 1,55 Fm et un allongement à la rupture de 38 %. Pour réaliser un tel dispositif de raccordement, on procède par exemple de la façon suivante. La fibre 1, initialement continue, est clivée. Le clivage est préférentiellement perpendiculaire à l'axe de propagation de la fibre. Puis on dépose à l'extrémité de lune des portions de la fibre 1 ainsi clivée une goutte de la résine. Cette goutte tient d'elle-même à l'extrémité de la fibre, du fait de la viscosité de la résine et des phénomènes de tension superficielle engendrés par le petit diamètre de la fibre. On peut également déposer une goutte de résine sur chacune des extrémités se faisant face. Ensuite, on positionne les deux extrémités clivées de la fibre 1 en regard l'une de l'autre. Pour obtenir un positionnement de précision, on utilise par exemple des supports de type en V. Une fois les portions de fibre correctement positionnées dans l'axe lune de l'autre, elles sont glissées l'une près de l'autre. Les extrémités des fibres qui se font face sont séparées de quelques dizaines de microns. Cet espace est comblé de résine optique. Puis la résine est soumise à un rayonnement ultraviolet, qui opère sa réticulation. En variante, la résine peut être d'un type réticulable par d'autres sources énergétiques, par exemple par la chaleur. Ainsi que l'illustrent ces figures -la et lb, le joint 2 permet "d'amortir" les débattements entre les supports 3 auxquels sont solidarisées les deux portions de la fibre 1 ( passage d'un écartement l (figure 1) à un écartement 1 + Ai (figure 2) entre les supports). Ces variations d'écartement entre les supports 3 sont par exemple dues à des relaxations de contraintes, à des dilatations, à des chocs ou des vibrations, etc.. On a porté sur la graphe de la figure 2 les pertes optiques obtenues avec la résine précitée pour des fibres optiques en verre de diamètre 125 pm espacées de 55 Hm, en fonction de l'écartement "a" entre les deux portions de fibres (courbe I). L'écartement en l'absence de compression ou d'extension de la résine est de 55 Wu. Pour permettre une comparaison, on a également porté sur ce graphe les pertes optiques en fonction de l'écartement entre deux portions de la même fibre, en l'absence de joint optique (courbe II). On constate sur ce graphe que la résine de colle autorise une variation de + 5 pm (extension) à - 5 pm (compression) sans variation notable des pertes optiques. Ceci est dû au fait que l'indice du matériau qui constitue la résine est voisin de celui de la fibre (1,4). Par conséquent, les pertes par réflexion sont a priori nulles, étant donné qu'il n'y a pas de différence d'indices entre la fibre et la résine. D'autres variantes de réalisation que celle qui vient d'être décrite sont bien entendu possibles. En particulier, les deux portions de la fibre 1 peuvent présenter des diamètres différents de part et d'autre du joint de raccordement 2. La technique qui vient d'être décrite est par exemple avantageusement utilisée pour un fibrage d'une tête optique d'émission ou de lecture laser. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement par fibrage entre deux composants optiques, caractérisé en ce que la fibre optique (1) est interrompue et présente au niveau de son interruption une résine optique souple qui constitue un joint de débattement (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine présente un allongement à la rupture supérieur à 25 % et une résistance à la traction de l'ordre de quelques centaines de kg/cm2 ou inférieure. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résine est en un matériau d'indice de réfraction voisin de celui du reste de la fibre (1). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fibre (1) étant une fibre de verre, la résine présente un indice de réfraction de l'ordre de 1,45 à 1,55. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur du joint de débattement que constitue la résine souple est de l'ordre de quelques dizaines de micromètres. 6. Procédé pour la réalisation d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par les étapes suivantes - on clive une fibre optique (1), - on dépose une goutte de résine à une extrémité clivée de cette fibre, - on rapporte les deux extrémités clivées l'une sur l'autre après les avoir alignées avec précision en laissant un espace entre les deux faces clivées. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la résine est une résine réticulable et en ce qu'après avoir rapporté les deux portions de fibre (1) l'une sur l'autre, on expose la zone intermédiaire pendant un temps suffisant pour permettre la réticulation. 8. Module optique comportant deux composants optiques raccordés par fibrage, caractérisé en ce que les moyens de raccordement sont constitués par un dispositif selon l'une des revendications 1 à 5. 9. Module optique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins l'un des composants raccordés comporte une tête d'émission ou de lecture laser.