Brevet FR3071626A1 (20190329)

REVENDICATIONS1. Dispositif de couplage (100 ; 200 ; 400 ; 500 ; 600 ; 700 ;\n<CLM>\1\tcomportant un substrat (110 ; 210 ; 511 ; 610 ;\n<CLM>\1\tdans ou sur lequel sont intégrés : - un guide d'onde (121 ; 421), apte à guider un faisceau lumineux centré sur une longueur d'onde centrale ?lo ; et - un coupleur optique d'injection et/ou extraction (13A ; 63A ; 73A ; 93A) ; caractérisé en ce que le dispositif de couplage comprend, superposés, un étage de guidage (120 ; 220 ; 520 ; 620 ;\n<CLM>\1\tcomportant le guide d'onde et un étage de couplage (130 ; 230 ;\n<CLM>\1\tcomportant le coupleur optique, en ce que le coupleur optique comporte au moins une structure à gradient d'indice (139 ; 239 ; 439 ; 739 ; 1039), et en ce que l'indice optique moyen dans la structure à gradient d'indice varie de manière monotone décroissante dans des plans parallèles au plan du substrat, au fur et à mesure que l'on s'éloigne du guide d'onde (121; 421), l'indice optique moyen étant défini comme une valeur moyenne de l'indice optique dans un volume cubique (V(x, y, z)) de côté égal à : Âo 2 * neff avec neff l'indice effectif du mode guidé dans le guide d'onde (121 ; 421), ladite valeur moyenne étant une moyenne quadratique des indices optiques de matériaux constitutifs dudit volume cubique, pondérée par la proportion volumique de chacun de ces matériaux dans le volume cubique.\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (100 ; 200 ; 400 ; 500 ; 600 ; 700 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, caractérisé en ce que : - la structure à gradient d'indice (139 ; 239 ; 439 ; 739 ; 1039) est constituée d'au moins une première et au moins une seconde régions (131, 132 ; 431, 432 ; 831, 832 ; 1031, 1032 ; 2031, 3031, 4031, 2032, 3032, 4032), constituées respectivement d'un premier matériau présentant un premier indice optique, et d'un second 28 matériau présentant un second indice optique supérieur au premier indice optique ; et - la proportion du second matériau dans ledit volume cubique (V(x, y, z)) varie de manière monotone décroissante dans des plans parallèles au plan du substrat, au 5 fur et à mesure que l'on s'éloigne du guide d'onde (121 ; 421).\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (100 ; 200 ; 400 ; 500 ; 600 ; 700 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 2, caractérisé en ce que la proportion du second matériau dans ledit volume cubique (V(x, y, z)) varie en outre de manière linéaire dans des plans parallèles au plan du substrat, 10 au fur et à mesure que l'on s'éloigne du guide d'onde (121 ; 421).\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (100 ; 200 ; 400 ; 500 ; 600 ; 700 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que : la structure à gradient d'indice (139 ; 239 ; 439 ;\n<CLM>\1\test constituée d'une 15 alternance desdites premières et secondes régions (131, 132 ; 431, 432 ; 831, 832), réparties les unes à la suite des autres le long d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du guide d'onde ; une distance centre à centre entre deux secondes régions voisines (132 ; 432 ; 832), le long d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du guide d'onde (121; 421), est 20 inférieure ou égale à Ao . 2 *ne ff\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (100 ; 200 ; 500 ; 600 ; 700 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites premières et secondes régions (131, 132 ; 831,\n<CLM>\1\tprésentent chacune une forme de parallélépipède rectangle. 25\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (100 ; 200 ; 500 ; 600 ; 700 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 5, caractérisé en ce que : l'étage de guidage (120 ; 220 ; 520 ; 620 ;\n<CLM>\1\tcomporte, juxtaposés le long de l'axe longitudinal (1211) du guide d'onde, le guide d'onde (121), un adaptateur (122) 29 dont la largeur décroît en se rapprochant du guide d'onde, et un pavé (123) de largeur constante ; et - le coupleur optique (13A ; 73A) et le pavé (123) sont superposés ensemble. 5\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (400) selon la revendication 4, caractérisé en ce que : - l'étage de guidage comporte, juxtaposés le long de l'axe longitudinal du guide d'onde, le guide d'onde (421), et un adaptateur dont la largeur décroît en se rapprochant du guide d'onde ; - le coupleur optique et l'adaptateur sont superposés ensemble ; et 10 - lesdites premières et secondes régions (431,\n<CLM>\1\tsont délimitées les unes relativement aux autres par des plans orthogonaux au plan du substrat, à section incurvée dans des plans parallèles au plan du substrat.\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (200 ; 400 ; 500 ; 600 ; 700 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des 15 revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche intercalaire (240), d'indice optique inférieur à celui du guide d'onde, intercalée entre l'étage de guidage (220 ; 520 ; 620 ;\n<CLM>\1\tet le coupleur optique (63A ; 73A ; 93A).\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (100 ; 200 ; 400 ; 500 ; 600 ; 700 ;\n<CLM>\1\tselon l'une 20 quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la structure à gradient d'indice (139 ; 239 ; 439 ; 739 ; 1039) est invariante selon son épaisseur, l'épaisseur étant définie selon un axe orthogonal au plan du substrat.\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (900) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 25 caractérisé en ce que : - la structure à gradient d'indice est constituée d'une pluralité de couches (935), identiques entre elles, et superposées selon un axe orthogonal au plan du substrat ; - chacune desdites couches (935) est invariante selon son épaisseur, l'épaisseur étant définie selon un axe orthogonal au plan du substrat ; et - lesdites couches (935) sont désalignées les unes relativement aux autres.\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (100 ; 200 ; 400 ; 500 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la structure à gradient d'indice (139 ; 239 ; Ao 5 439 ; 1039 ; 1039') présente une épaisseur supérieure ou égale à -, l'épaisseur étant ne ff définie selon un axe orthogonal au plan du substrat.\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (600 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un premier réflecteur (650 ; 750), disposé du 10 côté du coupleur optique (63A ; 73A) opposé à l'étage de guidage.\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (700) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second réflecteur (751), disposé du même côté du coupleur optique (73A) que l'étage de guidage. 15\n<CLM>\1\tDispositif de couplage (700) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le coupleur optique (73A) comporte plusieurs structures à gradient d'indice (739), juxtaposées les unes à la suite des autres le long d'un axe parallèle à l'axe longitudinal du guide d'onde. 20\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif de couplage (900) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé que ce que l'au moins une structure à gradient d'indice est réalisée à l'aide de plusieurs cycles successifs de : - dépôt d'une couche de support (860) ; 25 - gravure d'ouvertures traversantes dans la couche de support ; puis - remplissage des ouvertures gravées par un matériau de remplissage et planarisation.