INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Bien que ce dispositif facilite l’installation de la lampe UV-C, il présente cependant des inconvénients lors du retrait de ladite lampe UV-C par un opérateur. En effet, face à la force de rappel exercée par ledit ressort lors du retrait de ladite lampe UV-C, l’opérateur doit alors exercer une force de résistance afin d’éviter un dégagement trop rapide du dispositif pouvant endommager ladite lampe UV-C. De plus, le moyen de préhension dudit dispositif est constitué d’un capuchon tubulaire et ne permet pas une bonne prise en main par l’opérateur, rendant ainsi l’utilisation de ladite lampe UV-C difficile et pouvant endommager cette dernière en cas de mauvaise prise en main. Il existe donc un besoin de faciliter l’installation, le retrait et la maniabilité dudit dispositif.
Par ailleurs, le fourreau rétractable décrit par le document US2020/0230273 est transparent ainsi, si ladite lampe UV-C est allumée alors que cette dernière n’est pas encore insérée dans ledit contenant, l’opérateur court un risque d’exposition à la lumière. Or, l’exposition à la lumière ultraviolette peut être très nocive pour la santé.
Bien que le document ES1265944 U décrive un fourreau rétractable opaque, permettant de limiter l’exposition à la lumière, il est cependant nécessaire, avant l’insertion de ladite lampe UV-C dans ledit contenant, d’allumer cette dernière et de vérifier si cette dernière est bien allumée. L’opérateur est alors exposé au rayonnement ultraviolet de ladite lampe UV-C. Il existe donc un besoin d’améliorer la sécurité des opérateurs manipulant un tel dispositif.
La présente invention a pour but de remédier à ces divers inconvénients en proposant un dispositif de décontamination de contenant, pour la fabrication de vin ou similaire, d’installation et de manipulation aisée et assurant la sécurité des opérateurs.
A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de décontamination par rayonnement ultraviolet, notamment de type lumière pulsée, d’un contenant alimentaire pour la fabrication de vin ou d’autres boissons alcoolisées, ce dispositif de décontamination comprenant : Un corps principal comportant des moyens de préhension fixés à une première extrémité supérieure dudit corps principal ; Une lampe à rayonnement ultraviolet ou lampe UV-C fixée à une seconde extrémité inférieure dudit corps principal ; Un fourreau rétractable monté coulissant sur ledit corps principal entre une position de repos dans laquelle ladite lampe UV-C est entièrement insérée dans ledit fourreau rétractable et une position d’utilisation dans laquelle ladite lampe UV-C s’étend en dehors dudit fourreau rétractable à une seconde extrémité inférieure de ce dernier contre l’action de moyens de rappel élastique en position de repos ; Une embase située sur ladite seconde extrémité inférieure dudit fourreau.
Le dispositif de décontamination selon l’invention se caractérise en ce qu’il comporte des moyens d’actionnement configurés pour permettre, lors du retrait dudit dispositif hors dudit contenant, un retour progressif dudit fourreau rétractable depuis ladite position d’utilisation vers ladite position de repos.
Selon une caractéristique additionnelle de l’invention, le dispositif de décontamination comporte un dispositif d’allumage de la lampe UV-C. Le dispositif de décontamination comporte également un moyen de détection d’obscurité, tel qu’un capteur de luminosité. Cette caractéristique permet d’assurer la sécurité de l’opérateur. En effet, tant que le capteur de luminosité détecte la lumière environnante, le dispositif d’allumage de la lampe UV-C ne peut pas être activé.
Selon une autre caractéristique additionnelle, le dispositif de décontamination comporte des moyens de détection de position du fourreau rétractable. Préférentiellement, ces moyens de détection de position peuvent comprendre un capteur de position du fourreau rétractable et une butée de fin de course ou encore un contacteur mécanique à levier. Le capteur de position est configuré pour détecter la position de fin de course du fourreau rétractable en position d’utilisation. Le dispositif d’allumage de la lampe UV-C ne peut être activé tant que les moyens de détection de position n’ont pas détecté que le fourreau rétractable est arrivé en fin de course.
Des liaisons de télécommunication 4, comprenant par exemple des liaisons sans fil, interconnectent entre eux les serveurs SKS, les clients et le broker, qui sont adaptés pour communiquer via lesdites liaisons 4. Parmi les clients figurent des clients publishers et des clients subscribers et la transmission de messages depuis un publisher vers un ou des subscribers se fait via le broker 3.
Un publisher et les subscribers ayant accès aux messages du publisher constituent un groupe ; des clefs de session, propres au groupe (notamment le broker n’obtient pas ces clefs), leur sont distribuées pour le chiffrement par le publisher des messages qu’il envoie au broker et le déchiffrement par les subscribers des messages délivrés par le broker issu du publisher. La clef de chiffrement est par exemple une clef symétrique, ou alors une paire de clefs asymétriques. Le chiffrement est conforme à la norme AES 256 par exemple.
L’architecture est précisée en pour le serveur 1_1, et chaque serveur présente la même architecture que celle du serveur 1_1.
Similairement, l’architecture est précisée en pour le client 2_1, et chaque client présente la même architecture que celle du client 2_1.
Le mode de réalisation décrit ici est relatif à un système qui intègre l’invention sur la base du protocole OPC UA PUBSUB, mais l’invention peut bien sûr être implémentée en utilisant un autre protocole de communication utilisant le paradigme de communication par groupe (e.g. MQTT).
La fonction de distribution de clefs de session est redondée par la présence de N serveurs de clefs.
Les serveurs de clefs sont par exemple des serveurs informatiques adressables, via les liaisons de communication 4, depuis tous les points du réseau, et leur adresse réseau est connue de tous les clients présents et futurs.
Chaque serveur de clefs 1_1, 1_2, …1_N comprend, outre un calculateur et des moyens de télécommunication via les liaisons 4 : un module électronique 13 de génération de clefs, par exemple de type OPC UA PUBSUB côté SKS permettant de (1) générer de nouvelles clefs de session à l’expiration de la durée de vie des précédentes ou à l’issue de l’élection d’un nouveau serveur maître et (2) de transmettre ces clefs aux clients concernés ; ainsi que les quatre modules additionnels mis en œuvre dans un mode de réalisation de l’invention : un module électronique 14 d’élection, adapté pour mettre en œuvre les étapes des élections de serveur maître (cf. ci-dessous) ; un module électronique 15 de signalisation de présence adapté pour envoyer des messages permettant la détection de panne de SKS par les clients de (cf. ci-dessous) ; un module électronique 16 de renouvellement des clefs, adapté pour mettre en œuvre la distribution des clefs à l’initiative du SKS lors de l’élection en tant que serveur maître du serveur de clefs (cf. ci-dessous) et en outre à l’expiration de la période de validité des clefs qui ont été générées par le serveur de clefs ; un module électronique 17 d’authentification sécurisée adapté pour mettre en œuvre la sécurisation de l’authentification utilisée dans la distribution de clefs (cf. ci-dessous) ;
Chaque serveur de clefs 1_1, 1_2, …1_N comprend une mémoire stockant : la liste 11 des serveurs 1_1, 1_2, …1_N ainsi qu’un curseur sur le SKS maître actuel ; dans la liste 11, les serveurs sont ordonnés selon un ordre de priorité affecté à chacun des serveurs ; ici par exemple la plus grande priorité est affectée au serveur 1_1 et la plus faible priorité au serveur 1_N. L’ordre de priorité est par exemple arbitraire ou fonction de la capacité des serveurs ou de leur position géographique. On notera que l’objectif de la redondance est de permettre d’assurer la résilience, et non la performance – l’invention ne s’applique donc pas à la redondance appliquée pour l’équilibrage de charge ; la liste 12 identifiant les clients, listant pour chaque client du système 1, notamment son adresse réseau, comme par exemple une adresse IP et un port en TCP/IP ; la date d’expiration des clefs que ledit serveur a distribué en association avec l’identifiant des clients destinataires de ces clefs.
Chaque client 2_1, …, 2_P, qu’il soit de type publisher ou subscriber, comprend, outre un calculateur et des moyens de télécommunication via les liaisons 4 : un module électronique 22 de publication/abonnement et de gestion des clefs de session reçue d’un SKS (par exemple de type OPC UA PUBSUB côté client, dans un mode de réalisation), un module électronique 23 de détection de dysfonctionnement du SKS maître ; un module électronique 24 d’authentification sécurisée adapté pour mettre en œuvre la sécurisation de l’authentification utilisée dans la distribution de clefs (cf. ci-dessous).
Chaque client comprend une mémoire stockant la liste 21 des serveurs de clefs 1_1, …, 1_N ordonnés selon l’ordre de priorité affecté à chacun des serveurs, ainsi que leur adresse réseau en vue d’effectuer le routage physique des trames, comme par exemple une adresse IP et un port en TCP/IP.
Chaque serveur de clefs synchronise avec les autres serveurs de clefs et avec tous les clients la liste ordonnée des SKS, ainsi que le curseur sur le SKS maître actuel. Chaque serveur de clefs synchronise avec les autres serveurs de clefs la liste 12 des clients.
La synchronisation entre serveurs de clefs est effectuée de façon laxe : i.e. elle est volontairement limitée à deux éléments : la liste ordonnée des SKS (contenant également un pointeur vers le SKS maître) et la liste des clients. La synchronisation de la liste des SKS est une propriété convergente de l’élection du serveur maître (cf. ci-après). Cette synchronisation est dite laxe car elle exclue un certain nombre de données dont la réplication serait une source de vulnérabilités. En particulier, aucune synchronisation des clefs (ni de leur date d’expiration) distribuées par les serveurs aux clients n’est effectuée entre les serveurs de clefs, pas plus que de la source d’entropie (mécanisme et graine).
Dans un mode de réalisation, les modules électroniques dans les clients, respectivement les serveurs sont réalisés sous forme de modules logiciels comprenant des instructions logicielles qui lorsqu’elles sont exécutées sur un calculateur du client, respectivement du serveur, mettent en œuvre les étapes décrites ci-dessous et incombant au client, respectivement au serveur.
Chaque serveur de clefs 1_1, 1_2, …1_N est adapté pour fonctionner en serveur maître ou en serveur esclave selon qu’il est le dernier élu serveur maître ou non.
Si et seulement si un serveur de clef est le serveur maître, alors son module électronique 15 de signalisation de présence envoie à chaque client, à l’adresse réseau indiquée dans la liste clients 12, un message d’un premier type, nommé ici message « heartbeat », à intervalles réguliers, selon une période prédéfinie ou un profil cyclique défini et connu des clients. L’objectif de ce message est de signifier le fait que le SKS émetteur est opérationnel.
Une troisième étape de ce mode de réalisation est représentée par le passage de la à la . Il s’agit de la transformation du matériau de base constituant les murs initiaux 110, et éventuellement une partie du substrat initial100 directement sous-jacente aux murs initiaux 110, en un premier isolant. Cette transformation permet de former une première couche isolante 130’ comprenant un réseau 150’ de murs 110’ et de tranchées 120’. Ainsi, la hauteur de la première couche isolante 130’, mesurer selon l’axe Z, est supérieure ou égale à la profondeur des tranchées.
L’étape de transformation comprend typiquement une étape d’oxydation, classiquement une oxydation humide. Par exemple, cette étape permet de transformer des murs initiaux 110 en silicium en murs 110’ en silice. L’étape de transformation peut également comprendre une étape de bombardement ionique. Ce bombardement ionique peut par exemple être à base d’ions carbone, oxygène et/ou azote, dans des doses permettant d’atteindre quelques pourcents de concentration atomique pour conduire à un matériau présentant des grains cristallins de taille inférieure à 10 nm après recuit rapide au-dessus de 1000°C pendant moins d’une seconde avec des rampes d’au moins 50°C/s. Ce bombardement ionique peut être précédé par un bombardement préalable d’ions Si+ permettant d’amorphiser les murs pour faciliter leur transformation par l’implantation d’une des espèces mentionnées précédemment (carbone, oxygène et/ou azote).
Le premier matériau isolant présente les paramètres suivants : une première conductivité thermique λ 1 , une première résistivité électrique ρ 1 , un premier module de Young E 1 et un premier coefficient de dilatation thermique α 1 .
La conductivité thermique d’un matériau s’exprime dans les unités du système international en W.m -1 .K -1 . Elle peut par exemple être évaluée par la méthode dite 3-omega.
Le coefficient de dilatation thermique d’un matériau s’exprime dans les unités du système international en K -1 . Il peut par exemple être mesuré par dilatométrie : la longueur ou l’épaisseur d’un échantillon est mesurée pendant que ce dernier est soumis à une variation de température connue.
La valeur des dimensions caractérisant la géométrie du réseau est susceptible d’être modifiée lors de la transformation des murs initiaux 110 en murs 110’. On définit donc de nouvelles dimensions, se rapportant cette fois au réseau 150’. Les murs 110’ présentent une largeur l m ’ mesurée selon la direction X. Les tranchées 120’ présentent une largeur l t ’ mesurée selon la direction X et une profondeur e t ’ mesurée selon la direction Z. Les murs 110’ s’étendent ainsi dans le substrat 100 depuis sa face supérieure 101 et jusqu’à une profondeur e t ’ mesurée selon la direction Z depuis la face supérieure 101.
La largeur l m ’ des murs 110’, la largeur l t ’ des tranchées 120’ et la profondeur e t ’ des tranchées 120’ sont notamment dimensionnées en fonction des exigences fonctionnelles des systèmes portés par l’empilement 1, notamment leur fréquence de fonctionnement, les pertes pouvant être tolérées dans ces systèmes ou encore la diaphonie. La profondeur e t ’ des tranchées 120’ est typiquement comprise entre 5 et 20 µm. Elle est de plus avantageusement au moins cinq fois supérieure, de préférence dix fois supérieure, à la largeur l m ’ des murs 110’. La largeur l m ’ des murs 110’ est typiquement comprise entre 0,5 et 4 µm, tandis que la largeur l t ’ des tranchées 120’ est typiquement comprise entre 0,25 et 4 µm. La largeur l m ’ des murs 110’ et la largeur l t ’ des tranchées 120’ sont avantageusement sensiblement égales. Elles sont de préférence choisies de façon à ce que la moyenne des coefficients α 1 et α 2 d’expansion thermique du premier isolant et du deuxième isolant pondérés respectivement par l m ’ et l t ’ soit comprise entre 0,7*α et 1,3*α, et de préférence soit sensiblement égale au coefficient d’expansion thermique de base α. Par exemple, il est possible de procéder de la façon suivante pour dimensionner les murs 110’ et tranchées 120’ : Choisir le premier matériau isolant et le deuxième matériau isolant qui remplira les tranchées 120’, Fixer le ratio entre la largeur des murs 110’ et la largeur des tranchées 120’ de façon à satisfaire la relation mentionnée précédemment : 0,7 ≤ I(l t ’*α 2 + l m ’*α 1 )/((l t ’+ l m ’)*α)I ≤ 1,3, Choisir la profondeur e t ’ des tranchées de façon à ce que le ratio entre la permittivité relative équivalente à l’ensemble des premier et deuxième matériaux isolants et la profondeur e t ’ conduisent à un couplage capacitif suffisamment faible entre le film semiconducteur 400’ et le substrat socle 100’. Par exemple, on peut chercher à réaliser un rapport sensiblement égal à 7/15 µm -1 . La permittivité relative équivalente est la moyenne des permittivités relatives des premier et deuxième matériaux isolants, pondérées par l m’ et l t ’ . Choisir une valeur de largeur de tranchée l t ’ telle que le rapport d’aspect entre l t ’ et e t ’ rende les tranchées facilement remplissables. Par exemple l t ’/e t ’ de l’ordre de 1/10. En en déduit ensuite l m ’.
Après transformation du réseau initial 150 en réseau 150’ isolant, on obtient l’empilement initial représenté à la .
Un deuxième mode de réalisation de l’étape de fourniture de l’empilement initial va maintenant être décrit en référence aux figures 1F à 1J.
Comme illustré en , dans ce mode de réalisation, une première étape consiste à fournir le substrat socle 100’. Ce dernier présente une face supérieure 101’ et une face inférieure 102’ s’étendant toutes les deux principalement dans des plans parallèles au plan XY du repère orthogonal.
Une première couche isolante initiale 130 est ensuite déposée sur la face supérieure 101’ du substrat socle 100’.
Une deuxième étape de ce mode de réalisation consiste à former dans la première couche isolante initiale 130 le réseau 150’ de murs 110’ séparés par les tranchées 120’ comme cela est illustré aux figures 1H et 1I. La première couche isolante initiale 130 dans laquelle a été formé le réseau 150’ de murs 110’ correspond à la première couche isolante 130’ précédemment décrite.
La formation des murs 110’ et tranchées 120’ peut passer par la mise en œuvre de n’importe laquelle voire plusieurs des techniques précédemment décrites pour la formation des murs initiaux 110 et tranchées initiales 120 : lithographie (photolithographie, lithographie électronique, lithographie double exposition, lithographie extrême ultra-violet), nanoimpression, étalement et retrait sélectif de co-polymères à blocs, ou encore traitement laser. La gravure des tranchées 120’ finale commune à toutes ces techniques doit être adaptée à la nature du premier matériau isolant. Ainsi, dans ce mode de réalisation, on peut utiliser par exemple les chimies suivantes (entre parenthèses les matériaux envisagés pour le premier matériau isolant) : BCl 3 -Ar (pour AlN, BeO), O 2 -SF 6 (pour SiC), CHF 3 (pour SiON) et O 2 -CF 4 (pour BN et Al 2 O 3 ).
Dans ce mode de réalisation, aucune étape de transformation n’est nécessaire. Les dimensions du réseau après gravure correspondent donc aux dimensions lt’, lm’, et’ précédemment mentionnées et dont les caractéristiques de dimensionnement ont déjà été décrites.
Après retrait du masque de gravure ayant été utilisé lors de l’étape de formation du réseau 150, on obtient l’empilement initial illustré à la , similaire à celui obtenu ( ) par la mise en œuvre du premier mode de réalisation de la fourniture de cet empilement initial. La suite des étapes du procédé va maintenant être décrite en référence aux figures 1K, 1L et 4 à 8.
Au cours d’une quatrième étape illustrée à la , les tranchées 120’ sont remplies par le deuxième matériau isolant, formant ainsi une deuxième couche isolante 200. Cette deuxième couche isolante 200 est formée d’une pluralité de régions s’étendant chacune dans une tranchée 120. Elle présente une épaisseur e 200 mesurée selon la direction Z. L’épaisseur e 200 de la deuxième couche isolante 200 est de préférence sensiblement égale à la profondeur e t ’ des tranchées 120’. Dans le cas courant d’une formation de la deuxième couche isolante 200 par dépôt conforme, on peut définir une épaisseur secondaire de deuxième matériau isolant déposée à partir des flancs du réseau de murs 110’. Cette épaisseur secondaire, mesurée dans le plan XY, est sensiblement égale à l t ’/2. En effet, dans une tranchée 120’, les fronts de croissance partant des flancs des murs 110’ entourant la tranchée 120’ se rejoignent lorsque l’épaisseur secondaire est égale à la moitié de la largeur de la tranchée 120’. Cette épaisseur secondaire de la deuxième couche isolante 200 est de préférence comprise entre 5 et 20 µm.
La recombinaison cohérente des rayonnements lumineux élémentaires nécessite de parfaitement maitriser leur polarisation. Ces rayonnements doivent présenter la même polarisation afin de permettre le mécanisme d’interférence produisant la recombinaison recherchée.
On note que le rayonnement lumineux produit par l’émetteur est polarisé, et que cette polarisation n’est pas affectée par la propagation en espace libre du rayonnement lumineux. En revanche, la propagation de ce rayonnement lumineux dans le récepteur peut affecter sa polarisation, notamment lorsque l’on veut déporter le traitement optique de ce rayonnement du collecteur par l’intermédiaire d’une fibre optique.
Selon le protocole de communication choisi, l’état de polarisation du rayonnement lumineux produit par l’émetteur peut être déterminé (par exemple une polarisation linéaire, circulaire gauche ou circulaire droite) ou non déterminé. Dans ce dernier cas, ses caractéristiques peuvent évoluer librement dans le temps. Même lorsque l’état de polarisation du rayonnement lumineux est déterminé, les éventuels déplacements relatifs entre l’émetteur et le récepteur peuvent conduire à faire évoluer ses caractéristiques au niveau du récepteur. C’est le cas notamment lorsque l’émetteur est disposé dans un satellite et que celui-ci est susceptible de tourner sur lui-même.
Par ailleurs, et comme on l’a indiqué précédemment, certains protocoles de communication prévoient également de produire un rayonnement lumineux multiplexé en polarisation.
On comprend donc que le rayonnement lumineux reçu par le récepteur présente un état de polarisation qui n’est pas toujours parfaitement maitrisé, mais qu’il faut absolument prendre en compte pour exploiter un maximum de l’énergie transportée et/ou pour permettre le décodage des symboles transmis.
Cela est tout particulièrement vrai, lorsque les traitements réalisés par le récepteur sur le rayonnement lumineux reçu mettent en œuvre une combinaison cohérente de faisceaux élémentaires et lorsque ces traitements sont déportés du collecteur.
OBJET DE L’INVENTION Un but de l’invention est de proposer un système de communication optique remédiant, au moins en partie, aux problèmes précités. Plus précisément, un but de l’invention est de proposer un système de communication optique comprenant un collecteur d’un rayonnement lumineux incident et un dispositif photonique mettant en œuvre une combinaison cohérente de rayonnements lumineux élémentaires, le dispositif photonique étant distant du collecteur.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION En vue de la réalisation de ce but, l’objet de l’invention propose Système de télécommunication optique en espace libre comprenant : un télescope présentant un objectif pour collecter un rayonnement lumineux incident et produire, au niveau d’un port optique, un premier rayonnement lumineux; un dispositif de traitement optique comprenant : un séparateur modal comprenant un dispositif de décomposition modale configuré pour décomposer le premier rayonnement lumineux, le séparateur modal produisant une pluralité de rayonnements lumineux élémentaires ; un dispositif photonique optiquement couplé au séparateur modal, le dispositif photonique étant configuré pour recombiner de manière cohérente une partie au moins des rayonnements lumineux élémentaires et produire au moins un rayonnement lumineux recombiné ; au moins un guide d’onde multimode à maintien de polarisation présentant une première extrémité couplée au port optique du télescope et une seconde extrémité couplée au dispositif de traitement optique.
La représente un système de télécommunication optique conforme à l’invention ;
Les ,2b,2c,2d représentent différents modes de mise en œuvre du système de télécommunication optique de la ;
Les figures 3a,3b représentent deux exemples d’un dispositif photonique mis en œuvre dans un système de télécommunication optique de la .
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION É léments communs à tous les modes de mis en œuvre.