Brevet FR2863060A1 — publié le 20050603

I L'invention concerne un modulateur à cristal liquide et notamment un modulateur présentant une structure non rigide et donc susceptible de se déformer sans quasiment altérer son fonctionnement, son procédé de fabrication, et son application à un polariseur. La technique bien connue des modulateurs à cristal liquide consiste à prévoir une couche de cristal liquide enserrée entre deux lames de verre avec des électrodes de commande disposées sur les faces des lames de verre en contact avec le cristal liquide. L'épaisseur de l'espace situé entre les deux lames de verre et contenant le cristal liquide est de quelques micromètres voire de quelques dizaines de micromètres. Un inconvénient de cette technique est que le modulateur ne fonctionne qu'en lumière polarisée, des polariseurs y sont collés sur les faces d'entrée et de sortie. La transmission de lumière incidente généralement non polarisée ne peut donc être supérieure à 50%. De plus, pour que la modulation par la couche de cristal de liquide soit efficace sur un large spectre (visible par exemple) et dans un champ angulaire suffisant (+ ou - 45 par exemple), on doit prévoir des dispositions particulières relativement complexes (utilisation de filtres colorés, alignement du cristal liquide en hélice, contrôle rigoureux de l'épaisseur, film compensateur de polarisation...). L'invention fournit un modulateur à cristal liquide et son procédé de fabrication qui permet d'éviter ces types d'inconvénients. L'invention concerne donc un modulateur à cristal liquide comportant au moins une alternance de couches de matériau polymérisé et de couches de matériau cristal liquide. Chaque couche de matériau cristal liquide est enserrée entre deux couches de matériau polymérisé dont les faces en contact avec le cristal liquide présentent une structure moléculaire orientée selon une direction. L'ensemble d'alternance de couches est compris entre au moins deux électrodes de commande. Le matériau cristal liquide présente un indice de réfraction ordinaire n0 et un indice de réfraction extraordinaire ne, et le matériau polymérisé présente un indice de réfraction de valeur sensiblement égale à celle de l'indice de réfraction ordinaire ou de l'indice de réfraction extraordinaire du matériau cristal liquide. Un tel modulateur comporte avantageusement des cales d'épaisseur situées dans les couches de matériau à cristal liquide entre les couches de matériau polymérisé. De plus, au moins deux électrodes de commande sont disposées de part et d'autre de l'alternance de couches. On pourra prévoir également des ouvertures situées dans les couches de matériau polymérisé et mettant en communication les couches de matériau cristal liquide. Selon une variante de réalisation de l'invention, le modulateur comporte une première alternance de couches dans laquelle les faces des couches de matériau polymérisé en contact avec une couche de cristal liquide présentent une structure moléculaire orientée selon une première direction. Il comporte également une deuxième alternance de couches dans laquelle les faces des couches de matériau polymérisé en contact avec une couche de cristal liquide présentent une structure moléculaire orientée selon une deuxième direction orthogonale à la première direction. Les deux alternances de couches sont enserrées entre les dites électrodes. Il est également possible de prévoir une 35 pluralité d'alternances de couches, chaque alternance de couches permettant de moduler une gamme de longueurs d'ondes particulière. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un modulateur à cristal liquide selon 5 l'invention. Ce procédé comporte les étapes suivantes: a) dépôt d'un volume de matériau monomère sur une face d'une plaque portant au moins une première électrode, b) polymérisation dans le volume d'un matériau monomère de plusieurs couches distinctes, pour obtenir plusieurs couches de matériau polymérisé d'épaisseurs optiques équivalentes et régulièrement espacées, c)perçage d'au moins un trou qui traverse lesdites couches de matériau polymérisé, d)enlèvement du matériau non polymérisé situé entre lesdites couches de matériau polymérisé, e)remplissage des espaces laissés libres à l'issue de l'étape précédente entre les couches de matériau polymérisé à l'aide d'un matériau cristal liquide, f)obturation dudit trou par une plaque ou un film transparent portant au moins une deuxième électrode qui est appliquée contre la face supérieure de l'empilement de couches. L'étape de polymérisation est avantageusement faite par un procédé d'interaction à deux photons à l'aide d'un faisceau lumineux focalisé et par déplacement du point de focalisation du faisceau au sein du volume de monomère. On pourra également prévoir avant l'étape de réalisation du trou, une étape de réalisation de polymérisation de cales d'épaisseur entre les couches de matériau polymérisé. L'étape d'enlèvement du matériau monomère non polymérisé pourra être faite à l'aide d'un liquide solvant spécifique à ce monomère. L'étape de réalisation dudit trou pourra être 5 faite par perçage à l'aide d'un faisceau laser. Selon une variante du procédé de fabrication selon l'invention, l'étape b) de polymérisation se fait par holographie à l'aide de deux faisceaux lumineux interférant dans une couche de matériau monomère photosensible. Une autre variante du procédé de fabrication d'un modulateur selon l'invention prévoit les étapes suivantes: a)dépôts, sur une face d'une plaque portant une première électrode, d'un volume de matériau monomère, de couches alternées monomères d'un premier type et d'un deuxième type, chaque dépôt de couche étant immédiatement suivi d'une polymérisation de la couche puis d'un traitement d'orientation de la surface de la couche polymérisée, par frottement ou d'autres moyens, pour obtenir plusieurs couches de matériau polymérisé d'un premier type et d'un deuxième type, b)perçage d'au moins un trou qui traverse lesdites couches de matériau polymérisé, c)enlèvement du matériau polymérisé du deuxième type situé entre les couches de matériau polymérisé du premier type, d)remplissage des espaces laissés libres à l'issue de l'étape précédente entre les couches de matériau polymérisé à l'aide d'un matériau cristal liquide, e)obturation dudit trou, par une plaque ou un 35 film transparent portant au moins une deuxième électrode qui est appliquée contre la face supérieure de l'empilement de couches. Selon une autre variante du procédé de l'invention, la réalisation d'un empilement d'un premier type et d'un deuxième type de couche alternées de deux matériaux différents se fait par réalisation d'un empilement de couches d'épaisseur globale de plusieurs centaines de micromètres, puis par extrusion de cet empilement pour obtenir un empilement de couches aminci. L'invention concerne également un modulateur à cristal liquide comportant au moins une couche de matériau cristal liquide enserrée entre deux couches de matériau polymérisé, des cales d'épaisseur étant réparties dans la couche de cristal liquide entre les couches de matériau polymérisé, et l'une des couches au moins de matériau polymérisé possédant des trous ayant permis de remplir en cristal liquide l'espace situé entre les deux couches de matériau polymérisé. L'invention concerne également une application à 20 un modulateur comportant au moins une alternance de couches de matériau polymérisé et de matériau cristal liquide telles que décrites précédemment. 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 la à 1f, un exemple de réalisation du modulateur à cristal liquide selon l'invention, - la figure 2, un exemple de réalisation du modulateur à cristal liquide selon l'invention permettant de moduler une lumière non polarisée, - les figures 3a et 3b, divers moyens d'encapsulation du modulateur selon l'invention, - les figures 4a à 4d, différentes autres formes 5 de réalisation du modulateur selon l'invention, - la figure 5, un système permettant de fabriquer le modulateur de l'invention, - les figures 6a à 6g, différentes étapes d'un 10 procédé de fabrication d'un modulateur selon l'invention, - les figures 7a à 7d, une variante du procédé de fabrication selon l'invention - les figures 8a à 8c et la figure 9, une autre 15 variante du procédé de fabrication selon l'invention. En se reportant à la figure 1, on va donc tout d'abord décrire un exemple de réalisation simplifiée d'un modulateur spatial de lumière à cristal liquide selon l'invention. Ce modulateur comporte une alternance de couches de matériau polymérisé et de couches de matériau cristal liquide. C'est ainsi que l'exemple de la figure 1 représente des couches de matériau polymérisé 2.0, 2.1, 2.2, 2.n, 2.n+1 alternées avec des couches de matériau cristal liquide 1. 0, 1.1, l.n. Chaque couche de matériau cristal liquide est enserrée entre deux couches de matériau polymérisé. Les couches extérieures de matériau polymérisé 2.0 et 2.n+1 portent des électrodes 3.0 et 3.1. Ces électrodes permettent d'appliquer un (ou des) champs électriques à l'ensemble de la structure. Les faces des couches de matériau polymérisé en contact avec une couche de cristal liquide, telles que 2.0.1 et 2.1.0 pour les couches 2.0 et 2.1, ont été traitées de façon à orienter leur structure moléculaire selon une direction telle que les molécules du cristal liquide en contact avec ces faces s'orientent selon cette direction. Les différentes faces 2.0.1 et 2.1.0 sont traitées de la même façon. Ainsi, en l'absence de champ électrique appliqué à la structure, les molécules de cristal liquide des différentes couches 1.0 à l.n sont orientées selon la même direction. Un faisceau lumineux F voit donc des couches de cristal liquide présentant toutes un même indice, par exemple un indice ordinaire "nO" dans le cas où une tension électrique maximale est appliquée, ou un indice extra-ordinaire "ne" dans le cas où aucune tension électrique n'est appliquée. Par ailleurs, le matériau polymérisé des couches 2.0 à 2.n+1 a été choisi pour avoir un indice de réfraction sensiblement égal à l'indice ordinaire ou à l'indice extraordinaire du cristal liquide des couches 1.0 à 1.n. Par exemple, si le matériau polymérisé présente un indice sensiblement égal à l'indice ordinaire "nO" du cristal liquide, lorsqu'un champ électrique d'une valeur suffisante est appliqué à la structure par application d'une différence de potentiel aux électrodes 3.0 et 3.1, un faisceau lumineux F incident sur l'une des faces principales de la structure, verra un empilement de couches toutes d'un même indice. La lumière traversera l'empilement de couches sans être pratiquement perturbée. Par contre si aucun champ électrique n'est appliqué à la structure, les molécules du cristal liquide conservent leur orientation d'origine. L'indice du cristal liquide a alors une valeur égale à l'indice extraordinaire "ne". La structure se présentera sous la forme d'une alternance de couches d'indices différents "nO" et "ne" et elle se comportera alors comme un miroir diélectrique pour au moins une polarisation de la lumière. La lumière correspondante du faisceau F sera réfléchie successivement par l'empilement de couches E , comme cela est schématisé sur la figure le, sous la forme du faisceau FR . Le fonctionnement d'un tel miroir est décrit sur le plan théorique par le formalisme d'Abélès. La structure est supposée constituée d'un empilement de couches minces quart-d'onde à une longueur d'onde de fonctionnement Xo. Comme représenté sur la figure 1f, chaque couche de matériau polymérisé est caractérisée par une épaisseur dl et un indice n0 tels que dl.n0 = (2k+1)Xo/4 et chaque couche de cristal liquide est caractérisé par une épaisseur d2 et par un indice ne tels que d2.ne = (2k+1)Ao/4. Le nombre entier k correspond à l'ordre des couches quart-d'onde. Le coefficient de réflexion R d'un tel miroir diélectrique s'exprime en fonction des indices n0, ne et du nombre N de périodes de couches c'est-àdire du nombre de paires de couches de matériau polymérisé et de couches de matériau cristal liquide. On a: R = [(l -(n0/ne)2N) / (1 +(n0/ne)2N) ] 2 Le tableau ci-dessous donne quelques exemples de valeurs de ce coefficient de réflexion R en fonction du nombre de périodes N de la structure avec des indices 25 n0=1,5 et ne=1,7, et les épaisseurs totales d correspondantes. N 5 8 10 15 20 25 R en % à À=636nm 31 58 72 91 97 99 d (ordre 0) en pm 1 2 2 3 4 5 d (ordre 1) en pm 3 5 6 8 11 14 Les épaisseurs dl et d2 respectivement des couches de matériau polymérisé et des couches de matériau cristal liquide ainsi que l'épaisseur d de l'ensemble de la structure dépendent de la longueur d'onde nominale 1\o de fonctionnement pour constituer un empilement de lames quart d'onde. Le tableau cidessous donne les épaisseurs d'une structure en fonction de la longueur d'onde nominale Xo pour N=20 périodes avec les mêmes valeurs d'indices (n0=1,5 et ne=1,7) que précédemment, pour obtenir un coefficient de réflexion R de 97%. Longueur d'onde Ao en nm 450 500 550 600 670 dl (ordre 0) en nm 75 83 92 100 112 dl (ordre 1) en nm 66 74 81 88 98 Epaisseur totale d en pm 3 3 3 4 4 Largeur spectrale n(nm) 47 53 59 64 72 Champ angulaire oe ( ) 65 65 65 65 65 dl (ordre 0) en nm 225 250 275 300 335 dl (ordre 1) en nm 199 221 243 265 295 Epaisseur totale d en pm 8 9 10 11 12 Largeur spectrale AA(nm) 15 17 19 21 24 Champ angulaire e ( ) 35 35 35 35 35 Il en ressort que pour réfléchir la lumière à une de ces longueurs d'ondes avec un coefficient de réflexion sensiblement de 97%, l'épaisseur totale d de la structure doit faire 3 à 4 micromètres. Mais cela peut être difficile à réaliser car l'épaisseur de chaque couche doit être inférieure à la centaine de nanomètres. Par contre, la structure à l'ordre 1 est plus aisée à réaliser avec des couches d'épaisseurs 200 à 300 nanomètres et une épaisseur totale d de 10 micromètres. Par ailleurs, on montre que la largeur spectrale AA d'un empilement de couches est sensiblement proportionnel à 1/(2k+1) Il ne faut donc pas utiliser des structures avec un ordre trop élevé pour conserver une largeur spectrale suffisante. Ainsi, en se référant au tableau ci-dessus, on constate qu'il faut empiler cinq structures de période d'ordre 0 (LÀ50nm) ou quinze structures d'ordre 1 (LA-20nm) pour obtenir sensiblement le même résultat. De plus, l'ouverture angulaire d'une telle structure dépend également de l'ordre des couches de la structure. Le tableau ci-dessous donne des indications sur l'évolution de l'ouverture angulaire LO à mi hauteur en fonction de l'ordre k. Ordre k 0 1 2 3 Ouverture angulaire 32 17 13 11 00 en degrés On en conclut qu'une structure multi-couches périodique cristal liquide-polymère à l'ordre 1 avec des couches élémentaires de 200 à 300 nanomètres d'épaisseur et constituée de 15 empilements de 10 micromètres d'épaisseur chacun permet de moduler l'intensité et la couleur d'un faisceau de lumière polarisée avec une efficacité de 97% environ. Le champ angulaire total (2L0) est d'environ 35 . Comme on le verra en se reportant à la figure 2, pour moduler une lumière non polarisée, il faut doubler la structure et il faut, dans les mêmes conditions, une structure comportant 30 empilements de couches. Comme on peut le voir sur la figure la, les couches de cristal liquide comportent des cales d'épaisseur 4.00 à 4.nl situées entre les différentes couches de matériau polymérisé. De préférence, ces cales d'épaisseur sont en un même matériau que les couches de matériau polymérisé. Egalement, on peut voir sur la figure la, que des trous 5.0 à 5.n traversent les couches de matériau polymérisé et font communiquer les couches de cristal liquide entre elles. Ces trous ne sont pas obligatoires mais ils peuvent être utiles dans le cadre de la fabrication comme cela sera décrit ultérieurement dans la description d'un procédé de fabrication du modulateur selon l'invention. La figure 1d représente une vue agrandie d'une portion des couches. Les épaisseurs dl et d2 des couches de matériau polymérisé et de cristal liquide seront, comme cela a été décrit précédemment, comprise de préférence entre 0,2 et 0,5 micromètres. La figure lb représente une vue agrandie d'une cale d'épaisseur. A titre d'exemple la largeur Ll d'une telle cale sera de un micromètre environ. La figure ic représente une vue agrandie d'un trou de communication entre deux couches de cristal liquide. La largeur L2 d'un tel trou pourra être, par exemple, de un micromètre. Si on considère que la constante diélectrique Ep du matériau polymérisé a pour valeur Ep=2 et que la constante diélectrique EXL du matériau cristal liquide a pour valeur EXL = 5, l'impédance ZXL d'une couche de cristal de liquide mesurée selon l'épaisseur de la couche sera deux fois et demi plus faible que l'impédance Zp d'une couche de matériau polymérisé en supposant que ces couches sont de mêmes épaisseurs. Par ailleurs, en supposant que la tension de seuil de commutation VXL du cristal liquide est de 1,5 volts, la tension nécessaire à la commutation d'un empilement de n couches de cristal liquide sera de: Vo = n VXL (ZXL + Zp) / ZXL Pour des couches de cristal liquide et de matériau polymérisé d'épaisseurs sensiblement 35 équivalentes, cette relation peut s'écrire: 12 Vo = n VxL (1 + xL/ p) Pour une structure comportant un nombre n=10 de couches de cristal liquide et pour les exemples de valeurs de constantes diélectriques et de tension de seuil VxL indiquées précédemment, il faudra donc une tension Vo à appliquer aux électrodes 3. 0 et 3.1 d'environ VO = 52,5 volts. On voit donc que le modulateur fonctionnera aisément sous la commande d'une tension d'une centaine de volts. Pour réduire cette tension de commande, il est possible d'interdigiter plusieurs paires d'électrodes (3.0, 3.1) comme cela sera décrit en relation avec la figure 4d. La figure 2 représente une structure permettant de moduler la lumière non polarisée. Sur cette figure, on trouve deux empilements de couches EO et El similaires chacun à l'empilement de couches de la figure la. Les électrodes 3.0 et 3.1 sont situées de part et d'autre des deux empilements de couches. La couche 20.n+l est commune aux deux empilements de couches. Dans l'empilement E0, les faces des couches de matériau polymérisé 20.0 à 20.n+l en contact avec les couches de cristal liquide 10.0 à 10.n ont été traitées de façon à ce que leur structure moléculaire soit orientée selon une première direction déterminée comme cela a été décrit précédemment. Par contre, dans l'empilement El, les faces des couches de matériau polymérisé 20.n+l à 21.n+l en contact avec les couches de cristal liquide 11.0 à 11.n ont été traitées de façon à ce que leur structure moléculaire soit orientée selon une deuxième direction déterminée perpendiculaire à la première direction. Une telle structure permet ainsi de moduler les deux polarisations d'un faisceau de lumière non polarisée. Selon un mode de réalisation de l'invention représenté en figure 3a, l'empilement de couches de la figure la ou les empilements de couches de la figure 2 sont enserrés entre deux supports 6.0 et 6.1. Ces supports peuvent être rigides ou semi-rigides. Les électrodes 3.0 et 3.1 sont de préférence situées entre ces supports et l'empilement ou les empilements de couches. La figure 3b représente un mode de réalisation dans lequel l'empilement de couches E est réalisé sur une plaque support 6. Une membrane d'encapsulation 7 recouvre l'ensemble. Les électrodes 3.0 et 3.1 sont également situées de préférence d'une part entre la plaque support 6 et l'empilement E et d'autre part entre la membrane 7 et l'empilement E. Les supports 6.0, 6.1 et la plaque support 6 peuvent être en verre ou en plastique selon l'application qui est envisagée. Le film d'encapsulation 7 peut être un film de plastique. La figure 4a représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel le modulateur permet de moduler une lumière non polarisée dans une large gamme de longueurs d'ondes. Il comporte un premier empilement ECO permettant de moduler la lumière polarisée selon une première direction. Cet empilement comporte lui-même plusieurs empilements de couches E0.1d_, EO.À2, E0.3 capables chacun de moduler une gamme de longueurs d'onde particulière. Elles sont conçues pour qu'elles puissent moduler, par exemple, la lumière du spectre visible. Un deuxième empilement EC1 permet de moduler la lumière polarisée selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. Cet empilement comporte également plusieurs empilements E1. À1, E1. X2, E1.2\.3 permettant de moduler différentes gammes de longueurs d'ondes. De préférence, l'empilement ECO est de structure identique ou quasiment identique à la structure de l'empilement EC1 à l'exception de l'orientation des faces des couches de matériau polymérisé qui sont en contact avec les couches de cristal liquide, ces orientations étant perpendiculaires d'un empilement ECO à un empilement EC1. La figure 4b représente une variante de réalisation dans laquelle chaque empilement de couches permettant de moduler une gamme de longueurs d'onde telle que EO.A1 est enserré entre deux électrodes telles que 3.00 et 3.01 et est commandé par ces électrodes. On peut donc moduler indépendamment chaque gamme de longueurs d'onde et chaque polarisation. La figure 4c représente une variante de réalisation comportant trois empilements E.Xl, E.2\2 et E.X3 permettant chacun de moduler une gamme de longueurs d'ondes de lumière non polarisée. Chacun de ces empilements comporte deux empilements tels que EO.X1 et E1.X1 pour E.X1. Ces deux empilements sont de caractéristiques quasiment identiques pour pouvoir moduler les mêmes longueurs d'onde; ils ne diffèrent que par leurs orientations de façon à ce que chacun d'eux module une polarisation de la lumière. Sur la figure 4c, si on n'utilise pas les électrodes 3.01, 3.03 et 3.05, la commande des autres électrodes permettra de faire de la modulation de couleurs sur de la lumière non polarisée. La figure 4d représente un mode de réalisation dans lequel ont prévoit des électrodes interdigitées 3.e0 et 3.el permettant de commander la structure avec des tensions plus réduites. En se reportant aux figures 5 et 6a à 6f, on va maintenant décrire un exemple de réalisation d'un modulateur selon l'invention. Un monomère M est déposé sur un plan P d'une pièce support 60. Avantageusement, ce plan P a été au préalable recouvert ou muni d'au moins une couche conductrice transparente correspondant à l'électrode 3.0 des figures la et 2. De façon connue dans la technique cette couche conductrice est en ITO. Un système d'illumination S permet de focaliser 5 un faisceau lumineux F1 dans l'épaisseur de la couche de monomère M. On sait réaliser une photo inscription d'une zone ponctuelle à l'intérieur d'un volume d'un matériau photo polymérisable sans modifier la matière environnante. Pour cela on met en oeuvre une interaction non linéaire de type Photo-polymérisation à deux photons telle que décrite dans le document suivant Design and application of high-sensitivity two-photon initiators for threedimensional microfabrication , Stephen M. Kuebler et al, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, Volume 158, Issues 2-3, 2 June 2003, Pages 163-170. Selon ce document, le matériau à traiter est un matériau monomère se présentant en phase liquide ou quasi-liquide. La composition de ce matériau est connue de l'état de l'art (par exemple, Novel nonlinear optical organic materials: Dithienylethylenes , B.Sahraoui, I.V.Kityk, I. Fuks, B.Paci, P.Baldeck, J.-M.Nunzi, P.Frere, and J.Roncali, PP 6179-6184, The Journal of Chemical Physics, V 115, N 13, October 2001). L'invention met en application cette technique pour polymériser dans le volume de matériau monomère des couches de matériau. De préférence, le faisceau lumineux est un faisceau à la longueur d'onde du visible ou du proche infrarouge. Il est transmis sous forme d'impulsions très brèves (quelques dizaines de femtosecondes), dont la durée est par exemple de 150 femtosecondes, de puissance moyenne 1.5W à une longueur d'onde de 800nm, un taux de répétition de 1 à 5kHz soit une puissance crête de l'ordre de 10GW. Dans ces conditions comme cela est décrit dans le document cité précédemment, le matériau traité est le siège, au point de focalisation du faisceau lumineux, d'une interaction à deux photons correspondant à l'apparition de photons de longueur d'onde divisée par deux (2 photons IR à 800nm équivalent à un photon à 400nm). L'interaction à deux photons produit ainsi une polymérisation du matériau monomère au point de focalisation du faisceau. Il s'avère que la zone polymérisée est bien délimitée dans le volume. Lorsqu'une zone a été polymérisée, on déplace le point de focalisation du faisceau F1 dans le matériau monomère pour polymériser un point voisin situé dans le même plan et ainsi de suite jusqu'à avoir polymériser tout un plan du monomère. Le diamètre d'un point de focalisation étant de l'ordre de quelques dixièmes de micromètre et deux à trois fois plus pour sa longueur, on pourra polymériser ainsi plusieurs plans juxtaposés de façon à obtenir une première couche de matériau polymérisé telle que la couche 2.0 de la figure 1. Ensuite, en déplaçant le volume de monomère selon une direction parallèle à la direction du faisceau F1, on polymérise des zones limitées aux dimensions des cales d'épaisseur 4.00 et 4.01 selon la même technique. Ensuite, on réalise à nouveau la polymérisation de plusieurs plans juxtaposés de façon à obtenir une couche suivante, 2.1 par exemple, de matériau polymérisé, et ainsi de suite. On obtient ainsi la structure représentée en figure 6a avec des zones polymérisées représentées en hachures et des zones non polymérisées représentées en pointillés. Lors d'une deuxième étape, représentée en figure 35 6b, on réalise dans la structure des trous tel que le trou 5 qui permet de mettre en communication toutes les zones non polymérisées avec l'extérieur de la structure. Ces trous peuvent aussi être réalisés lors de la première étape. Lors d'une troisième étape représentée en figure 6c, on procède, par le trou ainsi réalisé, à l'élimination du matériau non polymérisé à l'aide d'un solvant approprié. Au cours d'une quatrième étape représentée en figure 6d, on remplit, par le trou 5, la structure qui a été vidée du matériau non polymérisé. Il est à noter que, selon une technique connue, la troisième et la quatrième étape sont réalisées dans une même enceinte et se font successivement par circulation d'un solvant dans l'enceinte suivie immédiatement par la circulation d'un cristal liquide. Selon une autre variante et selon les natures du solvant et du cristal liquide, il est également possible, comme cela est également connu, de réaliser ces deux étapes en une seule en prévoyant une circulation dans l'enceinte d'un mélange évoluant du solvant au cristal liquide. Au cours d'une cinquième étape représentée en figure 6e, on bouche le trou 5 à l'aide par exemple d'un matériau polymère. Au cours d'une sixième étape, on réalise au moins une électrode decommande 3.1 sur la face supérieure de l'empilement de couches (figure 6f) . Selon une variante de réalisation, les cinquième et sixième étapes précédentes peuvent être remplacées par une étape au cours de laquelle on applique à la face supérieure fl de la structure de la figure 6d, une plaque transparente 6.1 portant une électrode 3.1 qui obture ainsi le trou 5. L'électrode 3.1 coopèrera avec l'électrode 3.0 pour appliquer un champ électrique à la structure. Au lieu d'appliquer une plaque 6.1 on peut également appliquer un film transparent 7 portant une électrode 3.1 pour obtenir la forme de réalisation représentée en figure 3b. Enfin, on prévoira avantageusement une étape de traitement permettant d'orienter les structures moléculaires des faces des couches en matériau polymérisé qui sont en contact avec une couche de cristal liquide. Cette étape pourra être faite à l'aide d'un spot tel que f1 (figure 5) ou d'un faisceau plat lumineux qu'on déplace sur chaque surface à traiter. Pour réaliser une structure permettant de moduler une lumière non polarisée, telle que la structure de la figure 2, le déplacement du faisceau lumineux se fera selon une première direction pour les faces d'une partie des couches de matériau polymérisé et selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction pour les autres couches de matériau polymérisé de la structure. En se reportant aux figures 7a à 7d, on va décrire une variante du procédé de fabrication selon l'invention. L'étape de réalisation d'un empilement de couches de matériau polymérisé et de matériau non polymérisé se fait par holographie en faisant interférer deux faisceaux lumineux H1 et H2 dans une couche de matériau non polymérisé (voir figure 7a). On obtient ainsi des couches p0.1 à p0.n+ 1 de matériau polymérisé et des couches p1.1 à pl.n de matériau non polymérisé. Ensuite, on réalise (figure 6b) les cales telles que 4.00 et 4.01 soit par insolation au laser soit également par insolation directe au travers d'un masque délimitant les pourtours des cales. Ensuite, on réalise les deuxième et troisième 35 étapes consistant à réaliser un accès tel que 5 dans l'empilement de couches et à extraire, par cet accès le matériau non polymérisé des couches pl.l à pl.n (figure 7c). On remplit ensuite les espaces laissés ainsi libres par du matériau cristal liquide (figure 7d). La suite du procédé se déroule comme décrit précédemment. Les figures 8a à 8c représentent une variante du procédé selon l'invention. On réalise sur une plaque support 6.0 portant une électrode 3.0, une première couche de monomère d'un premier type, qu'on polymérise et dont on traite la surface supérieure par frottement pour orienter la surface. On réalise ensuite une deuxième couche de monomère d'un deuxième type, qu'on polymérise et dont on traite également la surface supérieure par frottement. On réalise de la même façon des couches alternées de polymère d'un premier type et de couches de polymère d'un deuxième type. On obtient ainsi comme représenté en figure 8a un empilement de couches 2.0, 2.1, etc. alternées avec des couches 1.0, 1.1, etc. Ensuite, on perce perpendiculairement au plan de la structure des trous que l'on remplit d'un matériau monomère du premier type et que l'on polymérise. On obtient ainsi des éléments tels que 4.0 et 4.1 (figure 8b) qui serviront de cales pour la structure. Ensuite on perce des accès tel que le trou 5 (figure 8c) permettant d'accéder à toutes les couches de polymère du deuxième type. Par ces accès on procède, à l'aide d'un solvant, à la dissolution du polymère du deuxième type et à son remplacement par du cristal liquide. Le procédé se poursuit ensuite comme décrit précédemment. On obtient, comme cela est représenté en figure 8c, un empilement de couches 2.0 à 2.n+1 d'un matériau polymère du premier type alternées avec des couches 1.0 à 1.n d'un matériau cristal liquide. Selon une variante de ce procédé de réalisation, l'empilement de couches 2.0 à 2.n+1 et 1.0 à l.n de la figure 8c peut être réalisé sous la forme d'un empilement de couches Dl relativement épais de plusieurs centaines de micromètres d'épaisseur par exemple pour fournir un empilement de couches D2 de quelques dizaines de micromètres d'épaisseur. Cette opération peut être réalisée par extrusion de la structure de la figure 8b entre deux rouleaux R1 et R2 comme cela est représenté en figure 9. Le remplacement du polymère de type 2 par du cristal liquide se fait comme précédemment. Le modulateur de l'invention possède des couches de cristal liquide très fines ce qui lui confère l'avantage d'être très peu sensible à l'angle d'incidence du faisceau lumineux à moduler. De plus, le fait que les couches de cristal liquide soient peu épaisses permet de réaliser des commutations rapides du dispositif. De plus, en prévoyant, comme cela est représenté en figure 2, au moins deux empilements de couches dont les faces des couches de matériau polymérisé ont été orientées selon deux directions orthogonales, le modulateur de l'invention permet de moduler de la lumière non polarisée sans qu'il soit besoin de prévoir de polariseurs. Dans ces conditions, le modulateur selon l'invention n'absorbe pas la lumière et n'est donc pas sujet à échauffement ce qui lui permet de moduler des puissances optiques importantes. Cette particularité est surtout intéressante pour la bande spectrale UV (350-400nm) où il est très difficile de trouver des films polariseurs efficaces. L'invention est applicable à la réalisation d'un polariseur. Un tel polariseur comporte au moins un empilement de couches tel que représenté en figure la. Il ne nécessite pas alors forcément de prévoir les électrodes 3.0, 3.1 de la figure la, sauf si on veut réaliser un polariseur commandable électriquement. On peut également, de manière analogue aux structures représentées sur les figures la à 1c, prévoir plusieurs empilements de couches pour polariser la lumière de plusieurs gammes de longueurs d'onde. Dans ce cas également, les électrodes de commande ne sont pas forcément nécessaires sauf si on veut réaliser un polariseur commandable électriquement. L'invention est applicable dans la réalisation de: - vitrages actifs modulateurs électro-optiques permettant le contrôle du flux et/ou de la couleur d'un faisceau lumineux non polarisé UV, visible ou infrarouge. - système de visualisation de grandes dimensions (murs d'images) - papier électronique - projecteurs de flux lumineux - polariseur à haute efficacité REVENDICATIONS 1. Modulateur à cristal liquide caractérisé en ce qu'il comporte au moins une alternance de couches de matériau polymérisé (2.0 à 2.n+1) et de couches de matériau cristal liquide (1.0 à 1.n), chaque couche de matériau cristal liquide étant enserrée entre deux couches de matériau polymérisé dont les faces en contact avec le cristal liquide présentent une structure moléculaire orientée selon une direction, des cales d'épaisseur (4.00, 4.01) étant réparties dans la couche de cristal liquide entre les couches de matériau polymérisé, le matériau cristal liquide présentant un indice de réfraction ordinaire nO et un indice de réfraction extraordinaire ne, et le matériau polymérisé présentant un indice de réfraction (n) de valeur sensiblement égale à celle de l'indice de réfraction ordinaire ou de l'indice de réfraction extraordinaire du matériau cristal liquide. 2. Modulateur à cristal liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux électrodes de commande (3.0, 3.1) disposées de part et d'autre de l'alternance de couches. 3. Modulateur à cristal liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des accès de communication (5.0, 5.n) situés dans les couches de matériau polymérisé (2.0 à 2.n+1) et mettant en communication les couches de matériau cristal liquide (1.0 à 1.n). 4. Modulateur à cristal liquide selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une première alternance de couches dans laquelle les faces des couches de matériau polymérisé (20.0 à 20.n+1) en contact avec une couche de cristal liquide (10.0 à 10.n) présentent une structure moléculaire orientée selon une première direction, ainsi qu'une deuxième alternance de couches dans laquelle les faces des couches de matériau polymérisé (20.n+1 dessus, 21.1 à 21.n+1) en contact avec une couche de cristal liquide (11.0 à 11.n) présentent une structure moléculaire orientée selon une deuxième direction orthogonale à la première direction, l'ensemble des couches étant enserrées entre les dites électrodes. 5. Modulateur à cristal liquide selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'alternances de couches, chaque alternance de couches permettant de moduler une gamme de longueurs d'ondes particulière. 6. Procédé de fabrication d'un modulateur à cristal liquide, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: c) dépôt d'un volume de matériau monomère (M) sur une face d'une plaque (6.0) portant au moins une première électrode {3.0), d) polymérisation dans le volume d'un matériau monomère (M) de plusieurs couches distinctes, pour 25 obtenir plusieurs couches de matériau polymérisé (20.0 à 20.n+1) d'épaisseurs optiques équivalentes et régulièrement espacées, e) perçage d'au moins un trou (5) qui traverse lesdites couches de matériau polymérisé, f) enlèvement du matériau non polymérisé situé entre lesdites couches de matériau polymérisé, g) remplissage des espaces laissés libres à l'issue de l'étape précédente entre les couches de matériau polymérisé à l'aide d'un matériau cristal liquide, h) obturation dudit trou (5) par une plaque (6.1) ou un film transparent (7) portant au moins une deuxième électrode (3.1) qui est appliquée contre la face supérieure (fi) de l'empilement de couches. 7. Procédé de fabrication d'un modulateur à cristal liquide selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape de polymérisation est faite par un procédé d'interaction à deux photons à l'aide d'un faisceau lumineux focalisé et déplacement du point de focalisation du faisceau au sein du volume de monomère (M). 8. Procédé de fabrication d'un modulateur à cristal liquide selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte avant l'étape de réalisation de l'accès (5), une étape de réalisation de polymérisation de cales d'épaisseur entre les couches de matériau polymérisé. 9. Procédé de fabrication d'un modulateur à cristal liquide selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape d'enlèvement du matériau non polymérisé se fait à l'aide d'un liquide solvant. 10. Procédé de fabrication d'un modulateur à cristal liquide selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape b) de polymérisation se fait par holographie à l'aide de deux faisceaux lumineux interférant dans une couche de matériau monomère photosensible. 11. Procédé de fabrication d'un modulateur à 30 cristal liquide, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: i) dépôts, sur une face d'une plaque (6.0) portant une première électrode (3.0), d'un volume de matériau monomère (M), de couches alternées monomères d'un premier type et d'un deuxième type, chaque dépôt de couche étant immédiatement suivi d'une polymérisation de la couche puis d'un traitement d'orientation de la surface de la couche polymérisée par frottement ou autres moyens, pour obtenir plusieurs couches de matériau polymérisé d'un premier type et d'un deuxième type, j) perçage d'au moins un trou (5) qui traverse lesdites couches de matériau polymérisé, k) enlèvement du matériau polymérisé du deuxième 10 type situé entre les couches de matériau polymérisé du premier type, 1) remplissage des espaces laissés libres à l'issue de l'étape précédente entre les couches de matériau polymérisé à l'aide d'un matériau cristal 15 liquide, m) obturation dudit trou (5) par une plaque (6.1) ou un film transparent (7) portant au moins une deuxième électrode (3.1) qui est appliquée contre la face supérieure (fi) de l'empilement de couches. 12. Procédé de fabrication d'un modulateur à cristal liquide selon la revendication 11, caractérisé en ce que la réalisation d'un empilement de couches alternées de deux matériaux différents d'un premier type et d'un deuxième type se fait par réalisation d'un empilement de couches d'épaisseur globale supérieure à plusieurs centaines de micromètres, puis par extrusion de cet empilement (D2) pour obtenir un empilement de couches (D1) aminci. 13. Modulateur à cristal liquide caractérisé en ce qu'il comporte au moins une couche de matériau cristal liquide (1.0 à 1.n) enserrée entre deux couches de matériau polymérisé (2.0 à 2.n+1), des cales d'épaisseur (4.00, 4.01) étant réparties dans la couche de cristal liquide entre les couches de matériau polymérisé, et l'une des couches au moins de matériau polymérisé possédant des trous ayant permis de remplir en cristal liquide l'espace situé entre les deux couches de matériau polymérisé. 14. Application du modulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une alternance de couches de matériau polymérisé et de matériau cristal liquide selon la revendication 1.