DEVICE FOR CONNECTING OPTICAL FIBERS TO WAVE GUIDES FORMED IN A SUBSTRATE

DISPOSITIF DE CONNEXION DE FIBRES OPTIQUES A DES GUIDES D'ONDES FORMEE DANS UN SUBSTRAT

Abrégé français

Dispositif de connexion d'au moins une fibre optique à au
moins un guide d'ondes en optique intégrée qui est formé dans un
substrat à une distance prédéterminée d'une des faces du substrat
constituant un plan de réference, comportant un réceptacle (2) apte à
recevoir la partie terminale de la fibre optique (8) et un support
plan (3) apte à recevoir le substrat (9) appliqué contre ledit support
(3) par son plan de référence (9a), le réceptacle (2) et le support
(3) étant agencés de telle sorte que l'axe du guide d'ondes (10) et
l'axe de la fibre optique (8) se situent dans un même plan parallèle
au plan de référence (9a) du substrat (9).
Il comporte en outre une butée latérale amovible (5) apte à
venir se positionner contre le support (3) et contre laquelle le
substrat (9) prend appui lorsqu'il est logé dans le support (3),
ladite butée latérale (5) étant dimensionnée de manière à caler le
substrat (9) dans une position dans laquelle l'axe du guide d'ondos
(10) coïncide avec celui de la fibre optique (8).

Revendications

- 6 -
REVENDICATIONS
1 - Dispositif de connexion d'au moins une fibre optique à
au moins un guide d'ondes en optique intégrée qui est formé dans un
substrat à une distance prédéterminée d'une des faces du substrat
constituant un plan de référence, comportant un réceptacle (2) apte à
recevoir la partie terminale de la fibre optique (B) et un support
plan (3) apte à recevoir le substrat (9) appliqué contre ledit support
(3) par son plan de référence (9a), le réceptacle (2) et le support
(3) étant agencés de telle sorte que l'axe du guide d'ondes (10) et
l'axe de la fibre optique (8) se situent dans un même plan parallèle
au plan de référence (9a) du substrat (9), caractérisé par le fait
qu'il comporte en outre une butée latérale amovible (5) apte à venir
se positionner contre le support (3) et contre laquelle le substrat
(9) prend appui lorsqu'il est logé dans le support (3), ladite butée
latérale (5) étant dimensionnée de manière à caler le substrat (9)
dans une position dans laquelle l'axe du guide d'ondes (10) coïncide
avec celui de la fibre optique (8).
2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le
fait que le réceptacle est constitué par une rainure en V (2a)
gravée directement dans la face du support plan (3) contre laquelle le
plan de référence (9a) du substrat (9) s'applique.
3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 pour la
connexion de plusieurs fibres optiques (8) à plusieurs guides d'ondes
parallèles (10), caractérisé par le fait que le recéptacle (2) est
muni d'une pluralité de rainures parallèles (2a) chacune étant
destinée à recevoir la partie terminale d'une fibre optique (8),
lesdites fibres optiques (8) ainsi immobilisés dans le réceptacle (2)
présentant entre elles le même espacement que les guides d'ondes (10)
parallèles formés dans le substrat (9).
4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à
3, caractérisé par le fait qu'il comporte un organe élastique (18) qui
repousse le substrat (9) contre la butée latérale (5).
5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à
4, caractérisé par le fait qu'il comporte un patin en élastomère (21)
apte à venir s'appliquer sur les parties terminales de la ou des
fibres (8) logées dans le réceptacle (2) en exerçant une pression sur
la ou lesdites fibres optiques (8).

7
6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à
4, caractérisé par le fait qu'il comporte un volume vide (22)
au-dessus dos parties terminales de la ou des fibres optiques (8),
apte à être rempli d'une colle (23) pour immobiliser la ou lesdites
fibres optiques (8) dans ledit réceptacle (2).
7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à
6, caractérisé par le fait qu'il comporte un capot de fermeture (6)
qui recouvre le support (3) et le réceptacle (2).
8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le
fait qu'il comporte des organes élastiques (19,20) entre le capot de
fermeture (6) d'une part et le substrat (9) et respectivement la butée
latérale (5) d'autre part.

Description

30~
I.a présente inventlon concerne un dLspositLf de connexion de
fLbres optiques B des guldes d'ondes en optique intégrée forme~ dans
un substrat.
avec l'~pparLtLon ,des compo~ntr~ en optLque Lntegree telD
que notamment des coupleurs, des multLplexeurs ou des commutateur~, 6e
pose le problème ,de la cormexLon ds ces ~ _ ' ~ à des, fLbres
optLque~ .
1.~ prlncLp~le dLfficulté consLste à positionner
10 convenablement le subctrat dans lequel sont formés les guides
d~ondes, par rapport aux fi~res dont les axes des faces ltQrminal~
doivent coïncLder avec la plur~ grande precLsion possible avec les axes
de~ guides d'ondes du sub~tra~:.
On connaît dé~a un procede permettsnt de r6~1iser une telle
connexion .
Ce procede consiste a realiser, dans l'epaisseur du substrat
et danr~ le prolongement do chaque gulde d'ondos, des raLnures en v
dans lesquelles vLennent se loger leo fibres optiques.
Ce procedé présente toutefois l~LnconvénLent Lmportant que
20 la L.~ UL des rainures V est peu precLse, ce quL peut se traduire
par un mauvais alignement des axen des fibres par rapport aux axes des
gu Lde g d ~ onde g .
La presente invention vi~e à fournir un dispositif
permettant, de fa,con fiable et repétitive, de connecter une ou
plusieurs fibres optiques à un ou plusieurs guides d'ondes en optique
integrée formes d~ns un subst2-at.
La présente Lnvention a pour objet un dispositif de
connexion d~au moins une fibr~ optique B au moins un guide d~ondes qui
est forme dans un substrnt, a une digtance ~L~ n.S.~ d'une des
30 faces du substrat constituarlt un plan de reference, comportant un
réceptacle apte à reaevoir la partie terminale de la fibre optLque et
un support plan apte a recevoir le substrat applique contre ledit
support par son plan de reference, le receptacle et le support etant
agences de telle sorte que 1~,BXO du guide d'ondes et l'axe de la fibre
optique se situent dans un même plan parallèle au plan de reference du
sub~trat, cAracterise par le fait qu'il comporte en outre une butee

--~ 2~5~08~
-- 2 --
latérale amovible apte à venir se rn~;tinr..~r contre le support et
contre laquelle le 8ub3trat prend ~ppui lor3qu~il est loge dAns le
support, ladite but6e latéra].e étrnt dimensionnée de m~niare a caler
le substrat d~n3 une po3itLon dan3 l~quelle l~axe du guide d'onde3
coïnclde avec celuL de la fLbre optLque.
Danc un mode de r~!iAliA~tien partlculLer de l~LnventLon, le
réceptacle e3t constLtué par une rainure en V gravée directement dan3
la face du support plan contre laquelle le plan de référence du
3ubntr~t 3 ' app 1 ique .
DanD le cas oi~ l~on désire connecter plusieur~ fibre3
optiques à plusieurs guides d'ondes parAllèles, le dispo~itif selon
l'invention comporte, dan3 un mode de rAAliAAt~nn préféré, un
receptacle muni d'une plural ite do rainures parrlllale3, chacune étant
destinée a recevoir la partLI~ terminale d'une fLbre optique, lesdite3
fLbre3 optiquen aLnsL LmmobLlisées dan~ le receptacle présentant entre
elles le meme e ,~ ' que len guides d'ondes parallales formés dans
le substrat.
Le dLspo3itlf seLon l'Lnvention permet d'alLgner avec
precLsLon les fLbres optLques avec les ~uLdes d'onde3 formés dans le
6ubstrat du faLt que le problème de 1~A1 ~r 1 des fLbre3, selon la
dLrectLon perr~ni~ lRire au plan de référence du nub3trat, est
dLssocie du problame de 1'~ a des fLbres Aelon la dLrection
parallèle au plan de reférence du 3ub3trat.
~n effet, la r.SAl~cAtinn du réceptacle sur lequel viennent
8~ r lelr parties t~rm:nAl A~ de3 fibres peut etre facilement
effectuee avec une précision suffisanta pour a3surer, d'une part, que
le3 axe3 des fibres immobili3ées dans le réceptacle sont coplanaire~,
et d'autre part, que le plarl contenant le~ axes des ~ibres ae 3itue a
une distance dl prédéterminée du support plan.
Ain~i, dan3 la alesure oi~, par construction, on connait
précicément la di3tance d2 qui sépare l'axe de~ guide~ d'ondes du plan
de référence du substrat, i] 3uffit de faire en sorte que la distance
dl ~oit éslale a la distanc~a d2 pour assurer la coplanéité des axes
des fibres optiques et des a:ces des guideD d~ondeo.
Par ailleurs, ~ a l'invention, la butée latérale
permet de rnc~t~nnn~r le sub3trat nelon la seconde dLrection définie
pLu3 haut, qui est parallale au plan de référence du Gubstrat.

~ r 2 ~ ~i 3 0 ~3 S
-- 3 --
En utilLsant un jeu de plusieurs butées do largeurs
différentoa, on peut, par es~ais successifs, ~ ~rminnr quella butée
permet d'obtenir la meilleure tranamission de sLgnal optlque entre les
fibres optiques et lea guides d~ondes.
Dans le but de mieux faire ~ a l'invention on va en
décrire maLntenant un mode de r~ inD donné a titre d'exemple non
limitatif en référence au dessin annexé dans lequel:
- La figure 1 est uno vue en perspective éclatée d~un
~iapo~;t ;f selon un premier mode de réalil3ation de l'invention.
- la figure 2 e~t une vue en coupe selon II-II de la figure
1,
- I.a flgure 3 est une vue en ooupe axiale d~un dispositLf
nelon un second mode de réalisation de l~invention,
- La figure 4 est une vue en coupe analogue a la figure 3
d'un détail du ~;apoa~;f de la figure 1,
- La figure 5 est ume vue en coupe selon V-V de la figure 3,
et
- La figure 6 est une vue en coupe selon VI-VI de la figure
3.
Le dispositif repr~sente comporte un socle 1 dan~ lequel
sont définies une partie formant réceptacle 2 et une partie formant
support 3 au sens de 1 ' lnventLon .
Ces deux parties 2, 3 sont directement issues de la
fabrication du socle 1.
Une gorge 4 aligné~ avec le réceptacle 2 debouche dans la
face avant 1}1 du socle, tal~dis que le support 3 debouche dans la
face arrière 1_ du socle.
c~".rl ' ' a 1 ' invention, une butée latérale 5, qui ~e
présente ici sous la forme d'une cale de précision, est apte a venir
se positionner sur le support 3.
Le dispositif compo~-te également un capot de fermeture 6.
La gorge 4 est prévue pour recevoir la partie terminale d-un
faisceau gainé plat 7 de fibr~s optiques parallales 8.
Pour connecter ces fibres optiques 8 aux guides d'ondes 10
d'un substrat 9, on dénude la partie terminale des fibres 8 et l'on
dispose chacune de ces parties l-~;n~laa dans l'une des rainures en
V, ,2_, de la partie formant réceptacle 2 du socle 1.

~ 21a3Q86
-- 4 --
c~"lr, ' ' 1 un mode de rAAl;~etlr~n purtLculier de
l ' inventlon, len rainures en V, 2a, nont qrav6een direct~ment dans la
fAae du nupport 3, de telle norte que len axes den fibres optiques B
logeen dans lesditos rainure~ en V nont copl~n~ires et que le pl~n
contenant con axen ne trouve à une d$stance dl pr6r~tArmin6~ du
support plan 3, comme on le volt nur la figure 2.
Dans l'exemple Lt~L~ _..L~ écartement den rainures en V,
2a, ent tel que la distance ~L qui separe len axes den fibren 8 ent
conntantc et égale à celle qui s6pare les axen den guiden d~onden 10
10 du nubntrat 9.
Par conntruction, la dintance d2 qui nepare les axen
aoplanaLres de3 guides d'orldes lO du plan de reference 9_ du
nupport 9, est connue avec precinion.
P_r ~ f l ~ l, en realisant les rainures en V, 2_, de
telle norte que la distance dl noit egale a la diatance d2, on
a~affranchit du problème de la coplan6it6 den axen des fibren
optiques 8 et den axen den ~uiden d'onden 10, et ce, nann avoir à
intercaler dc pLece; ` ~ :A;re entre le nubntrat 9 et le support
plan 3.
DanD le mode de realination reprenenté, le nupport 3 est
limite latéralement par deux bords plans parallèlen 11, 12.
Le nubGtrat 9 6tant par~l 1.51 6ri r~.li ~e, il comporte
egalement deux facen latéralen planen parallèlen 13, 14.
La cale de precision 5 preGente aunsi une forme yénérale
parallelépipédique .
8ur nen deux facen laterales 15 et 16, la cale de
precinion S prenente des surepaisneurs 17, lenquelles sont ajuntees
par un usinage fin pour fixer la largeur horn tout de la cale lS à une
valeur ~L~d~ L...inee l.
Par conntruction, on connaît avec preci3ion la dint_nce c
qui separe la face latera~e 14 du subatrat de l'axe du guide
d'onden 10 le plun proche de cotte face later~le 14.
Par construction du nocle 1, on connaIt également avec
precinion la distance b qui nepare le bord 12 du nupport 3 de 1 ' axe de
la fibre 8 la plus proche du bord 12.
m~nn";~ nt len din~tancen b et c, il nuffit d~uniner la cale
de precinion S pour lui donner une largeur horn tout l = b - c pour

.5~
annurer l-~.ll, ' des axeD dea fibren optLquen 8 aveo les axeG des
guides d~ondea 10.
on peut en outre prévoir un ~eu de plunleurs cales
d~epaLsseur 5 de largeur~ différentes, de maniare à pouvoLr
il~toL~ yl L len cales ~usqu'à obtenir la meilleure qualité de
tL ~Aeinn du nignal optLqlle entre les fibres optiques 8 et le
substrat 9.
Une lame-rensort 18 ~snt lntercalee entre la face lat6rale 13
du nubntrat 9 et le bord 11 du support 3 pour repousser le nubstrat 9
10 contre la cale de précision 5, laquelle prend appui nur le bord 12.
Pour immobiliner le oubntrat 9 et la cale 5, deux autres
lames- res~ort 19 et 20 nont également intercaleen entre le nubntrat 9
et le capot de fermeture 6 d'une part, et entre la cale de precinion S
et le capot de fermeture 6 d'a~ltre part.
Une fois refermé, le CApot de fermeture 6 peut etre
solidarise au socle 1 par collé~ge.
Len partien ~ -minAlPA des fibres optiquen 8 peuvent etre
immobiliriée~e dann les rainur~n en V, 2_, du réceptacle 2 à l'aide
d ' un patin en élastomare 21 qui vient ~ee loger dans un pansage
traversant 22 du capot de fermeture 6 uitué au droit du réceptacle 2.
I.a vue en coupe dl3 la figure 4 L~L~ e le patin en
plA ' ' ~ 21 engage dang l~orifice 22 du capot de fermeture 6, qui
exerce une presnion aur les fibren 8 pour les immobiliner dans le
receptacle 2 du socle l.
I,a figure 3 .~ ~ un necond mode de r-SAl ~ eA~ n de
l~invention dans lequel la partie terminale des fibre_ 8 est
PP nur le réceptacle 2 à l'aide d~une colle 23 qui est mise
en place dann le pansage LL.I~ al~- 22 apras fermeture du capot 6.
Il est bien enten~u que leli modes de réalisation qui
viennent d'etre décritn ne p~:énentent aucun caractare limitatif, et
qu'ils pourront recevoir toutos modifications dénirables uans nortir
pour cela du cadre de 1 ' invention .

Dessin représentatif