INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans un procédé de production 100 selon l’invention, l’étape de croissance épitaxiale 140 latérale de la structure en terrasses qui a permis la formation des jonctions par déplacement latéral des plans OC2, peut être suivie d’une deuxième croissance épitaxiale 150 verticale selon l’orientation cristallographique OC1 de la face de la famille de plans {100} des germes 10, 11, 12, 13 de diamant monocristallin comprenant des familles de plans {100} ou des germes 10, 11, 12, 13 de diamant monocristallin comprenant des familles de plans {100} et {113}, qui permet la croissance verticale de manière à former une couche épitaxiale 10-2 de diamant monocristallin. L’étape de croissance 150 verticale de la structure en terrasses selon l’orientation cristallographique OC1 de la famille de plans {100} peut être mise en œuvre dans un réacteur de dépôt assisté par plasma microonde tel que décrit précédemment, à des conditions prédéterminées pour favoriser une croissance C1 selon l’orientation cristallographique OC1 comme présentée en . Le mécanisme de croissance par écoulement des marches (déplacement des fronts d’onde d’un germe à l’autre) permet la formation de jonctions monocristallines 10-1 de haute qualité, entre deux germes 10, 11 de diamant monocristallin. L’étape de croissance épitaxiale 150 verticale selon l’orientation cristallographique OC1 de la face de la famille de plans {100} se déroule également selon ce mécanisme, et le cristal croît selon C1 (verticalement) et selon C2 (latéralement) bien que les conditions de croissance soient adaptées pour favoriser des croissances, verticale ou latérale, plus marquées selon les orientations OC1 et OC2.
Lorsque le procédé de production 100 selon l’invention comprend une deuxième croissance épitaxiale 150 verticale, il peut en outre nécessiter une étape de retrait 160 de la couche épitaxiale 10-2 de diamant monocristallin. L’étape de retrait 160 peut consister en une découpe avec un laser de type connu ou par un autre procédé par exemple de type lift-off.
Comme déjà mentionné, un des objectifs de l’invention est de produire une plaque 1 de diamant monocristallin qui présente des jonctions de haute qualité. Un autre objectif de l’invention est de permettre la réutilisation de ladite plaque 1 de diamant monocristallin une fois produite. Pour cela, l’étape de retrait 160 de la couche épitaxiale 10-2 de diamant monocristallin peut être suivie d’une étape de resurfaçage 115’ par laser ou par lithographie de la plaque de diamant monocristallin. L’étape de resurfaçage 115’ par laser ou par lithographie comprend : un retrait d’une épaisseur prédéterminée de la plaque de diamant monocristallin, optionnellement, une étape de polissage, une formation d’une nouvelle structure en terrasses prédéterminée présentant des faces d’orientation cristallographique OC1, OC2 des germes 10, 11, 12, 13 de diamant monocristallin comprenant des familles de plans {100} ou des faces d’orientation cristallographique OC1, OC2 des germes 10, 11, 12, 13 de diamant monocristallin comprenant des familles de plans {100} et {113} ou encore des faces d’orientation cristallographique OC1, OC2 des germes 10, 11, 12, 13 de diamant monocristallin comprenant des familles de plans {100} et {110}.
les figures 3B et 3C sont des simulations d’un système de routage optique pour un routeur optique selon l’invention, le système de routage optique comprenant un prisme en matériau dispersif ;
la est un schéma représentant un autre mode de réalisation d’un système de routage optique pour un routeur optique selon la , le système de routage optique comprenant deux coupleurs résonateurs ;
les figures 5A, 5B, 5C et 5D sont chacune un schéma représentant un mode de réalisation d’un coupleur résonateur pour un système de routage optique selon la ;
la est un schéma représentant un autre mode de réalisation d’un système de routage optique pour un routeur optique selon la , le système de routage optique comprenant deux coupleurs optiques ;
la est un schéma représentant un coupleur optique pour un système de routage optique selon la ;
la est une courbe représentant le rapport entre la puissance en sortie sur la puissance en entrée d’un signal optique après transmission du signal optique par un coupleur optique selon la en fonction de la longueur d’onde ;
la est un schéma représentant un autre mode de réalisation d’un système de routage optique pour un routeur optique selon l’invention, le système de routage optique comprenant une pluralité de coupleurs optiques connectés les uns aux autres sous la forme d’une arborescence ;
la est un schéma représentant un autre mode de réalisation d’un système de routage optique pour un routeur optique selon l’invention, le système de routage optique comprenant une pluralité de filtres de Bragg inclinés agencés les uns à la suite des autres ;
la est un schéma représentant un système de communication optique selon l’invention ;
les figures 12A et 12B sont chacune un schéma représentant un mode de réalisation d’un routeur optique selon l’invention, le routeur optique comprenant deux boitiers séparés l’un de l’autre.
Description détaillée On a illustré à la un système 100 de communication optique selon l’invention, celui-ci comprend un routeur optique 1 selon l’invention et une pluralité d’émetteurs/récepteurs 2.
Chacun des émetteurs/récepteurs 2 est connecté à un composant électronique 4, et également, est connecté optiquement à un port d’entrée/sortie 10 du routeur optique 1 par l’intermédiaire d’une fibre optique 3. Ainsi, les émetteurs/récepteurs 2 connectés au routeur optique 1 peuvent communiquer entre eux, le routeur optique 1 distribuant les signaux optiques de communication entre lesdits émetteur/récepteurs 2, ce qui permet les transmissions informations entre les différents composants électroniques 4.
On a illustré à la un premier exemple d’un routeur optique 1 selon l’invention. Le routeur optique 1 comprend quatre ports d’entrée/sortie 10.1-10.4, chacun comprenant un système de routage optique 11.1-11.4 et un connecteur 12.1-12.4 adapté pour le branchement d’une fibre optique 3.
Chaque système de routage optique 11.1-11.4 est connecté optiquement à chacun des autres systèmes de routage optique 11.1-11.4 par des chemins optiques 13a-13c. Les chemins optiques 13a, 13b et 13c sont destinés à transmettre les signaux optiques de longueur d’onde λ a , λ b et λ c , respectivement. C’est-à-dire que les systèmes de routage optique 11.1-11.4 dirigent un signal optique de longueur d’onde λ a , λ b ou λ c , respectivement, dans un chemin optique 13a, 13b ou 13c. Le routeur optique 1 peut comporter un boîtier 14 dans lequel sont logés les chemins optiques 13a-13c et les systèmes de routage optique 11.1-11.4.
Par exemple, un signal optique de longueur d’onde λ a reçu par le port d’entrée/sortie 10.1, respectivement 10.3, sera dirigé par le système de routage optique 11.1, respectivement 11.3, dans un chemin optique 13a qui transmettra ledit signal optique au port d’entrée/sortie 10.2, respectivement 10.4. Inversement, un signal optique de longueur d’onde λ a reçu par le port d’entrée/sortie 10.2, respectivement 10.4, sera dirigé par le système de routage optique 11.2, respectivement 11.4, dans un chemin optique 13a qui transmettra ledit signal optique au port d’entrée/sortie 10.1, respectivement 10.3.
Le tableau 1 ci-dessous représente l’affectation des longueurs d’onde pour la communication entre les différents ports d’entrée/sortie 10.1-10.4 du routeur optique 1 selon la .
Selon une autre caractéristique, les cannelures intérieures solidaires du système de transmission, présentent des caractéristiques mécaniques supérieures à celles des cannelures extérieures, solidaires de l’arbre d’accouplement.
Selon une autre caractéristique, l’ensemble de propulsion comprend, pour chaque moteur électrique, un arbre d’accouplement ainsi que des premier et deuxième systèmes d’accouplement.
est une vue schématique latérale d’un ensemble de propulsion électrique illustrant un mode de réalisation de l’art antérieur,
est une coupe schématique d’un système de transmission et des moteurs électriques d’un ensemble de propulsion illustrant un mode de réalisation de l’art antérieur,
est une coupe schématique d’un système de transmission et des moteurs électriques d’un ensemble de propulsion illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une coupe schématique d’un moteur électrique d’un ensemble de propulsion illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une coupe schématique de moteurs électriques d’un ensemble de propulsion illustrant un autre mode de réalisation de l’invention.
Selon un mode de réalisation visible sur la , un ensemble de propulsion 40 de type électrique comprend une hélice 42 qui présente un axe de rotation A42, plusieurs moteurs électriques 44 ainsi qu’un système de transmission 46, comme une boîte de vitesse par exemple, configuré pour accoupler les moteurs électriques 44 à l’hélice 42.
Selon une application, un aéronef comprend au moins un tel ensemble de propulsion 40. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette application. Quelle que soit l’application, l’ensemble de propulsion 40 de type électrique comprend un système de propulsion, comme une hélice par exemple, plusieurs moteurs électriques 44 ainsi qu’un système de transmission 46 configuré pour accoupler les moteurs électriques 44 au système de propulsion.
Selon une configuration visible sur la , le système de transmission 46 comprend un premier boîtier 48 qui présente, selon la direction longitudinale, une paroi avant F48 orientée vers le système de propulsion et une paroi arrière F48’, sur laquelle sont fixés les moteurs électriques 44, ainsi qu’au moins une chaîne cinématique 50 positionnée dans le premier boîtier 48 qui présente au moins une entrée 52 pour chaque moteur électrique 44 et une sortie 54, sous la forme d’un arbre de sortie, traversant la paroi avant F48 pour être accouplée au système de propulsion.
Chaque moteur électrique 44 comprend un deuxième boîtier 56 qui présente une première face 56.1 orientée vers le système de transmission 46 ainsi qu’une deuxième face 56.2 opposée à la première face 56.1 et au système de transmission 46. L’ensemble de propulsion 40 comprend, pour chaque moteur électrique 44, des éléments de liaison 58 permettant de fixer le moteur électrique 44 sur le premier boîtier 48 du système de transmission 46. A titre d’exemple, les éléments de liaison 58 sont des vis, qui traversent des pattes solidaires du deuxième boîtier 56 du moteur électrique 44, se vissant chacune dans un trou taraudé solidaire du premier boîtier 48 du système de transmission 46. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ce mode de réalisation pour les éléments de liaison 58. Quel que soit le mode de réalisation, chaque moteur électrique 44 est relié au système de transmission 46 par une liaison démontable.
Chaque moteur électrique 44 comprend un arbre de sortie 60, présentant un axe de pivotement A60, relié au deuxième boîtier 56 par une liaison pivotante 62.
Selon un agencement, l’axe de pivotement A60 de l’arbre de sortie 60 est sensiblement parallèle à la direction longitudinale. Les première et deuxième faces 56.1, 56.2 sont sensiblement perpendiculaires à l’axe de pivotement A60 et décalées l’une par rapport à l’autre selon la direction longitudinale.
Le terme « germe » au sens de l’invention peut correspondre aux éléments sur lesquels les couches ou films de diamant croissent. Il s’agit, pour les couches monocristallines de monocristaux de diamant naturel ou produits par procédé haute pression-haute température (HPHT) ou encore produits par processus CVD (pour chemical vapor deposition ou dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma ou par filament chaud).
Le terme « jonction » peut désigner une partie qui relie physiquement deux germes l’une à l’autre.
Lorsque l’expression « face d’orientation cristallographique de la famille » est utilisée, elle fait généralement référence à une famille de plans cristallins. Les plans cristallins qui présentent une forme cristalline particulière dont la surface est sensiblement plane et limitant un cristal, qui se note par convention entre accolades. Cela inclut toutes les variantes de position que peut prendre la face d’orientation cristallographique dans un cristal. A titre d’exemple, la famille de la face d’orientation cristallographique de la famille {100} inclut également les variantes, positives et négatives, telles que les faces cristallographiques (010) et (001) ; De même, la famille de la face d’orientation cristallographique de la famille {113} inclut également les variantes, positives et négatives, telles que les faces cristallographiques (131) et (311). Ces faces cristallographiques sont conventionnellement définies par trois indices de Miller notés entre parenthèse « (hkl) », h, k et l pouvant être des nombres entiers positifs ou négatifs.
Une « structure en terrasses » selon l’invention peut correspondre à une structure étagée comprenant des marches caractérisées par une première orientation cristallographique et des terrasses caractérisées par une deuxième orientation cristallographique, la deuxième orientation cristallographique est de préférence différente de la première orientation cristallographique. Les marches d’une structure en terrasses sont sensiblement linéaires et parallèles entre elles, tandis que les terrasses sont sensiblement linéaires et parallèles entre elles. A titre d’exemple illustratif, les terrasses sont formées par des faces d’orientation cristallographiques de la famille de plans {100} et les marches par des faces d’orientation cristallographiques de la famille de plans {113} de la structure en terrasses. Elles peuvent par exemple former entre elles des angles de 154,8° ou de 107,5°.
Le terme « croissance » au sens de l’invention peut correspondre à l’étape ou aux étapes de dépôt de carbone sous forme sp3 de diamant cristallin (monocristallin) contribuant à la production d’une couche de diamant monocristallin. Les conditions de croissance et paramètres de dépôt représentent un ensemble de valeurs des variables : pression, puissance microonde injectée, débit total des gaz, débit du précurseur carboné, débit d’impuretés et de dopant, composition du gaz de résistance thermique et leur débit, températures de la couche ou des couches en croissance pour un réacteur donné.
Le terme « diamant » au sens de l’invention peut correspondre à une ou plusieurs couches de diamant monocristallin plus au moins épaisses, résultant du dépôt de carbone sous forme sp3 de diamant cristallin (monocristallin).
L’expression « couche de diamant » au sens de l’invention peut correspondre à une couche (ou un film) de diamant monocristallin, polycristallin, nanocristallin ou ultra-nanocristallin formée après nucléation sur une surface de diamant monocristallin ou d’un autre matériau. Au sens de l’invention, l’obtention de diamant monocristallin se fait généralement par épaississement en hauteur et/ou en largeur d’un monocristal de diamant souche (ou germe) provenant d’un monocristal de diamant naturel ou produit par procédé haute pression-haute température (HPHT) ou produit par CVD (pour « chemical vapor deposition » assisté par plasma ou par filament chaud).
Le terme « plasma » au sens de l’invention peut correspondre à la production, à partir d’une décharge électrique dans un gaz composé d’un mélange, d’un milieu globalement neutre électriquement mais contenant des ions et des électrons ainsi que des fragments d’espèces gazeuses dissociées ainsi que des molécules stables.
L’expression « d ésorientation de la structure en terrasse s » (noté δ), au sens de l’invention, peut correspondre à la présence d'un angle de désorientation caractérisant l’inclinaison de la structure en terrasses, plus particulièrement d’une terrasse formée par une face d’orientation cristallographique, par exemple de la famille de plans {100}, par rapport à la face arrière d’un germe de diamant monocristallin.
Le terme « sensiblement » au sens de l’invention s’entend d’une valeur variant de moins de 30 % par rapport à la valeur comparée, de préférence de moins de 20 %, de façon encore plus préférée de moins de 10 %. Lorsque sensiblement identique est utilisé pour comparer des formes alors la forme vectorisée varie de moins de 30 % par rapport à la forme vectorisée comparée, de préférence de moins de 20 %, de façon encore plus préférée de moins de 10 %. En particulier, lorsque sensiblement identique est utilisé pour comparer des angles alors les valeurs d’angles ne sont pas différentes de plus de 10°, de façon préférée de plus de 5°, de façon encore plus préférée de plus de 2° et de façon encore plus préférée de plus de 1°.
Pour de nombreuses applications industrielles, des couches de diamant monocristallin de grande taille (e.g. plus de 20 centimètres de diamètre) sont attendues. Il a déjà été proposé de nombreuses méthodes pour produire des couches de diamant monocristallin de grande taille. Toutefois les diamants monocristallins obtenus selon ces méthodes présentent généralement des défauts cristallins lorsque la taille augmente. La demanderesse a développé une nouvelle méthode permettant de réduire ces défauts cristallins.
La demanderesse propose d’utiliser des germes de diamant monocristallin qui présentent des faces d’orientation cristallographique de la famille de plans {100} et de préférence de la famille de plans {100} et {113} afin de générer une plaque de diamant monocristallin de haute qualité et de grande taille en prenant en considération les caractéristiques structurelles de chaque germe et en les positionnant selon un angle de propagation d’un front d’onde. Cela permet la formation de jonctions de haute qualité, c’est-à-dire avec peu voire pas de défauts cristallins entre les germes de diamant monocristallin. En particulier, l’invention propose de procéder à une première croissance générée par des conditions favorisant la croissance latérale des faces d’orientation cristallographique de la famille de plans {113} afin d’assurer la formation d’une couche monocristalline de qualité optimale entre les germes limitant ainsi la formation de défauts cristallins et les risques de fissure lors de la croissance ou de la découpe d’une plaquette de diamant monocristallin.
Ainsi, comme illustré en , l’invention concerne un procédé de production 100 d’une plaque de diamant monocristallin de grande taille à partir d’une pluralité de germes de diamant monocristallin, le procédé comprend une étape de fourniture 110 de germes de diamant monocristallin associés à des caractéristiques structurelles, une étape de positionnement 130 des germes de diamant monocristallin, et une étape de croissance épitaxiale 140 latérale.
Un germe 10 de diamant monocristallin est représenté en . Le germe 10 de diamant monocristallin, et plus généralement les germes 11, 12, 13 de diamant monocristallin selon l’invention, comprennent au moins une face F SC constituant la surface de croissance du cristal qui est constituée de plans cristallins formés par des faces d’orientation cristallographique OC1 et OC2, respectivement les terrasses et les marches des structures en terrasses. Le germe comprend également une face arrière F AR , à l’opposé de la face F SC constituant la surface de croissance du cristal, sur laquelle repose ledit germe 10 lors d’une étape de croissance. Les faces des terrasses OC1 de la surface de croissance F SC et la face arrière F AR sont sensiblement parallèles. Elles forment cependant un angle d 10 entre elles, appelé angle de désorientation.
Comme détaillé en , le germe 10 de diamant monocristallin comprend donc en surface une structure étagée ou structure en terrasses qui présente des faces d’orientation cristallographique OC1, OC2 de la famille de plans {100} ou de la famille de plans {100} et {113}. Comme montré sur la , la structure en terrasses des germes 10, 11 de diamant monocristallin comprend des faces d’orientations cristallographiques OC1 et OC2 qui présentent une surface prédéterminée. Plus particulièrement, les structures en terrasses des germes 10, 11 de diamant monocristallin comprennent des marches de largeur L 10 , L 1 1 et de hauteur H 10 , H 1 1 prédéterminées. En effet, comme montré sur la , les structures en terrasses des germes 10, 11 de diamant monocristallin utilisées pour la formation d’une plaque de diamant monocristallin doivent préférentiellement présenter des angles de désorientation δ 10 , δ 11 sensiblement identiques ou à tout le moins relativement proches, ils peuvent par exemple être compris entre 0° et 10°.
Les angles de désorientation δ 10 δ 11 sont par exemple d’au moins 0,1°, de préférence au moins 0,5°, de façon plus préférée au moins 1°, de façon encore plus préférée d’au moins 2°. Les angles de désorientation δ 10 δ 11 sont par exemple d’au plus 9,9°, de préférence au plus 9,5°, de façon plus préférée au plus 9°, de façon encore plus préférée d’au plus 8°. Ainsi, les angles de désorientation δ 10 δ 11 sont par exemple compris entre 0,1° et 9,9°, de préférence entre 0,5° et 9,5°, de façon plus préférée entre 1° et 9°, de façon encore plus préférée entre 2° et 8°.
Le manchon 7 comporte :
- une face dite « avant » 23 d’accueil de l’arbre 10,
- et une face dite « arrière » 24 opposée à la face avant 23, et située en vis-à-vis du fond de la chambre 28 du carter 8.
Comme cela est illustré en , l’ordre de montage est le suivant : insertion de la rotule 11 à l’intérieur du manchon 7 via une ouverture avant 17 prévue dans le logement 16 d’accueil, dans une direction axiale d’axe X ; insertion du second arbre 10 à l’intérieur du logement 16 via l’ouverture avant 17, puis à l’intérieur de la rotule 11, dans une direction axiale d’axe X.
La rotule 11 et le second arbre 10 sont insérés tous les deux via l’ouverture avant 17, le long de l’axe X, dans le même sens.
Ainsi, cette ouverture avant 17 doit être suffisamment grande pour pouvoir accueillir la rotule 11.
En l’espèce, le logement 16 est délimité par une jupe 12 interne se développant à l’intérieur du manchon 7. L’extrémité avant 29 de la jupe 12 délimite ainsi l’ouverture avant 17 du logement 16. Cette extrémité avant 29 est relativement flexible de façon à pouvoir se déformer pour introduire aisément la rotule 11 à l’intérieur du logement 16. L’extrémité arrière 18 de la jupe 12 est quant à elle fermée.
Le manchon 7 est une pièce de révolution creuse et comporte de manière générale une paroi externe 13 d’allure cylindrique définissant un espace interne 14.
De préférence, cette paroi externe 13 épouse la forme de la chambre 28 du carter 8, afin qu’il y ait un minimum de jeu entre le manchon 7 et le carter 8.
La jupe 12 interne se trouve dans l’espace interne 14 et est reliée à la paroi externe 13 du manchon 7 par une collerette 30 annulaire par exemple.
Le manchon 7 est réalisé en une pièce, par exemple par moulage.
Le manchon 7 est composé d’une matière élastique, du type élastomère, lui conférant ainsi une certaine flexibilité et lui permettant d’absorber les vibrations. Il peut, par exemple, être réalisé en EPDM ou encore en Chloroprène.
La montre que la paroi externe 13 du manchon 7 est pourvue d’une pluralité de protubérances axiales 20 aptes à venir au contact de la paroi intérieure de la chambre 28 du carter 8, et notamment à être comprimées lors de la fermeture du carter 8, de façon à bloquer tout mouvement radial du manchon 7 à l’intérieur de la chambre 28.
Comme illustré en , pour bloquer tout mouvement axial du manchon 7 à l’intérieur de la chambre 28, il est prévu un épaulement 15 sur la paroi externe 13 du manchon 7, au voisinage d’une face avant 23 du manchon 7 dirigée vers l’organe à pales 4. Cet épaulement 15 engendre une réduction du diamètre du manchon 7. En parallèle, il est prévu au moins une patte ou rebord 19, s’étendant perpendiculairement à l’axe X depuis la surface intérieure de la chambre 28 du carter 8. Ainsi, l’épaulement 15 du manchon 7 est apte à venir en butée contre cette patte ou rebord 19 lors de tout mouvement axial du manchon 7 en direction de l’organe à pales 4. En outre, le manchon 7 est bloqué axialement dans l’autre sens car il est au contact du fond de la chambre 28 du carter 8.
Ainsi, le manchon 7 est bien maintenu en position à l’intérieur de la chambre 28 du carter 8, autant radialement qu’axialement.