Brevet FR3071923A1 (20190405)

REVENDICATIONS1. Résonateur électromécanique (1), comportant une partie fixe (10) et un oscillateur (20, 60), l'oscillateur étant apte à osciller selon une fréquence de résonance (f), l'oscillateur comportant: un canal fluidique (25), définissant un circuit fluidique, ménagé dans l'oscillateur (20,60), et destiné à accueillir un fluide (4), le canal fluidique étant apte à être déformé selon la fréquence de résonance, sous l'effet de l'oscillation de l'oscillateur ; le résonateur étant caractérisé en ce qu'il comprend également : un guide d'onde (26), définissant un circuit photonique, ménagé dans l'oscillateur (20,60), et destiné à guider une onde lumineuse (7, 7, 7, 7ref)entre une entrée (26,n) et une sortie (26) du guide d'onde, le guide d'onde (26) étant apte à être déformé selon la fréquence de résonance (f), sous l'effet de l'oscillation de l'oscillateur ; l'entrée du guide d'onde (26,n) étant apte à être optiquement couplée à une source de lumière (6), la sortie du guide d'onde étant apte à être optiquement couplée à un photodétecteur (8), de façon que le photodétecteur soit apte à former un signal (S) représentatif de l'onde lumineuse propagée par le guide d'onde vers le photodétecteur, cette dernière étant modulée selon une fréquence de modulation (w) dépendant de la fréquence de résonance (f); de telle sorte que lorsque sous l'effet d'une variation (8m) d'une masse (m) du fluide (4), induisant une variation (8f) de la fréquence de résonance, la variation de masse (8m) peut être détectée par une mesure de la fréquence de modulation (w) ou par une mesure de la variation de la fréquence de modulation (8w) du signal (S) formé par le photodétecteur.\n<CLM>\1\tRésonateur selon la revendication 1, dans lequel canal fluidique (25) et le guide d'onde (26) s'étendent, dans l'oscillateur (20,60), en étant, au moins partiellement, symétriques l'un par rapport à l'autre.\n<CLM>\1\tRésonateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'oscillateur oscillant selon une amplitude, l'oscillateur (20,60) comporte des ventres d'oscillation, au niveau desquels l'amplitude de l'oscillation est maximale, et des noeuds d'oscillation, au niveau desquels l'amplitude de l'oscillation est minimale, le canal fluidique (25) et le guide d'onde (26) s'étendant à travers au moins un ventre d'oscillation. 24\n<CLM>\1\tRésonateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le guide d'onde (26) comporte : - une couche (22e, 22ref) d'un premier matériau, d'un premier indice de réfraction (ni) ; - un canal plein (28), formé d'un deuxième matériau, d'un deuxième indice de réfraction 5 (n2), le deuxième indice de réfraction étant strictement inférieur au premier indice de réfraction, le canal plein étant ménagé, dans l'oscillateur (20,60), sous la couche mince, de telle sorte que l'onde lumineuse (7, 7, 7, 7ref) est apte à se propager, dans la couche mince, en regard du canal plein (28) ; - un troisième matériau, d'un troisième indice de réfraction (n3), le troisième indice de 10 réfraction étant strictement inférieur au premier indice de réfraction (ni), la couche (22e, 22ref) de premier matériau s'étendant entre le canal plein (28) et le troisième matériau.\n<CLM>\1\tRésonateur selon la revendication 4, dans lequel : - le troisième matériau est formé par un milieu ambiant (3) dans lequel est plongé le résonateur ; 15 - ou le troisième matériau est formé par une couche d'encapsulation (2a) déposée sur la couche de premier matériau (22e, 22ref).\n<CLM>\1\tRésonateur selon la revendication 5 ou la revendication 4, dans lequel le canal fluidique (25) définit un volume fluidique, et dans lequel canal plein (28) définit un volume de confinement, le résonateur étant tel que le volume fluidique, multiplié par la densité du fluide (4) apte à circuler 20 dans le canal fluidique, est égal, à 30% près, au volume de confinement multiplié par la densité du deuxième matériau.\n<CLM>\1\tRésonateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins un élément d'ancrage (24a, 24b, 24c, 24d), reliant l'oscillateur (20,60) à la partie fixe (10), le circuit fluidique (25) et/ou le guide d'onde (26)s'étendant le long de l'élément d'ancrage. 25\n<CLM>\1\tRésonateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'oscillateur (20,60) s'étend, dans un plan principal (XY), selon une largeur ou une longueur ou un diamètre, l'épaisseur de l'oscillateur, perpendiculairement au plan principal, étant au moins dix fois inférieure à ladite largeur, longueur ou diamètre.\n<CLM>\1\tRésonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'oscillateur (20) 30 comporte une pluralité d'oscillateurs élémentaires (21, 22), de telle sorte que le circuit fluidique (25) est ménagé dans un premier oscillateur élémentaire (21) et que le guide d'onde (26) est ménagé dans un deuxième oscillateur élémentaire (22), différent du premier résonateur 25 élémentaire (21), le premier oscillateur élémentaire et le deuxième oscillateur élémentaire étant reliés l'un à l'autre par un élément de liaison (23).\n<CLM>\1\tRésonateur selon la revendication 9, dans lequel le premier oscillateur élémentaire (21) et le deuxième oscillateur élémentaire (22) s'étendent chacun, dans un plan principal (XY), selon 5 une largeur ou une longueur ou un diamètre, l'épaisseur de chaque oscillateur élémentaire, perpendiculairement au plan principal, étant au moins dix fois inférieure à ladite largeur, longueur ou diamètre.\n<CLM>\1\tRésonateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un transducteur d'actionnement (11), apte à induire une oscillation de l'oscillateur (20, 60), le 10 transducteur d'actionnement étant : une électrode (11), apte à agir sur l'oscillateur par transduction électrostatique ; un élément piézoélectrique, relié à l'oscillateur.\n<CLM>\1\tRésonateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le guide d'onde (26) comporte un guide d'onde de référence (26ref) optiquement couplé à une cavité 15 optique résonante (26c), agencés de telle sorte que le photodétecteur est configuré pour détecter une onde lumineuse (7') comportant une onde lumineuse de référence (7ref), se propageant à travers le guide d'onde de référence, et une partie d'une onde lumineuse dite confinée (7c), s'étant propagée dans la cavité optique résonante.\n<CLM>\1\tRésonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le guide d'onde 20 (26) définit un chemin optique guidé sur l'oscillateur, le résonateur comportant un guide d'onde de référence (26ref), s'étendant à l'extérieur de l'oscillateur, et définissant un chemin optique de référence, le guide d'onde de référence étant apte à être couplé à la source de lumière et au photodétecteur.\n<CLM>\1\tProcédé d'analyse d'un fluide, comportant des particules, à l'aide d'un résonateur selon l'une 25 quelconque des revendications 1 à 13, comportant les étapes suivantes : a) introduction du fluide dans le canal fluidique (25) ; b) actionnement de l'oscillateur (20,60), de façon à induire des oscillations de l'oscillateur selon une fréquence de résonance (f) ; c) illumination du guide d'onde (26) par une source de lumière (6), émettant une onde 30 lumineuse (7), de telle sorte que le guide d'onde est apte à propager l'onde lumineuse émise par la source de lumière à travers l'oscillateur ; 26 d) détection, par un photodétecteur (8), d'une onde lumineuse (7,7') transmise par le guide d'onde, et modulée par l'oscillation de l'oscillateur, et formation d'un signal (S) représentatif de l'onde lumineuse détectée, le signal ainsi formé étant modulé selon une fréquence de modulation, la fréquence de modulation (w) dépendant de la 5 fréquence de résonance de l'oscillateur (f) ; e) estimation d'une masse (m) du fluide en fonction de la fréquence de modulation (w), ou d'une variation de la fréquence de modulation (8w), du signal formé lors de l'étape d).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 14, dans lequel l'étape d) comporte une formation d'un signal 10 d'interférence entre l'onde lumineuse (7) transmise par le guide d'onde (26) et une onde lumineuse de référence (7ref) émise par la source de lumière et transmise par un guide d'onde de référence (26ref).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 15, dans lequel le guide d'onde de référence s'étend à l'extérieur de l'oscillateur. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 14 ou la revendication 15, dans lequel le guide d'onde est apte à confiner l'onde lumineuse (7) émise par la source de lumière, une partie de l'onde lumineuse (7'), découplée du guide d'onde, se propageant vers le photodétecteur, l'intensité de l'onde lumineuse découplée du guide d'onde étant modulée selon une fréquence de modulation (w) dépendant de la fonction de la fréquence de résonance (f) de l'oscillateur. 20