Le United Technologies Research Center, d'East Hartford, dans l'État du Connecticut, aux États-Unis, division commerciale non constituée en société de la United Technologies Corporation (UTC), et le Centre de recherches sur les communications Canada (CRC), un laboratoire du gouvernement canadien, ont réuni les brevets relatifs aux réseaux de Bragg à fibres optiques dont ils sont titulaires et ils ont conclu une entente de concession réciproque de licences.

Ainsi, des tiers peuvent obtenir, contre versement de redevances, le droit non exclusif de développer et de fabriquer, partout dans le monde, des produits au moyen des quelque 13 brevets que rassemble ce portefeuille collectif. Aux termes de l'entente de concession réciproque, le UTC a le droit exclusif d'accorder une licence d'exploitation pour les brevets du portefeuille partout dans le monde, sauf au Canada, où les licences d'exploitation relèvent du CRC.

Les réseaux de Bragg à fibres optiques - Une brève introduction

Depuis qu'elles ont été lancées sur le marché en 1995, les réseaux de Bragg à fibres optiques et leur utilisation dans des produits commerciaux ont connu une croissance exponentielle, en particulier dans le domaine des télécommunications et celui des capteurs de contrainte. La demande grandissante du secteur des télécommunications pour de nouvelles largeurs de bande s'est traduite par un développement effréné de nouveaux composants et instruments optiques (plus spécifiquement des multiplexeurs en longueur d'onde). Les réseaux de Bragg ont joué un rôle déterminant dans la croissance phénoménale de certains de ces produits. On estime aussi qu'ils comptent, dans le domaine des télécommunications par fibre optique, parmi les technologies habilitantes les plus importantes de la dernière décennie.

Le concept

Le « réseau de Bragg » provoque une perturbation périodique ou apériodique du coefficient effectif d'absorption ou de l'indice effectif de réfraction d'un guide optique. En termes simples, le réseau de Bragg réfléchit une bande d'ondes prédéterminée - large ou étroite - du faisceau lumineux tout en se laissant traverser par les autres bandes.

Pour photoimprimer un réseau de Bragg dans une fibre optique, on doit utiliser du verre photosensible. La photosensibilité - phénomène découvert en 1978 par le D^r Kenneth Hill du CRC - résulte de l'exposition du guide optique aux rayonnements ultraviolets d'un laser. Pareille exposition modifie l'indice de réfraction au cœur du guide. En irradiant la fibre optique de façon intensive avec distribution périodique (ou apériodique) des rayonnements, on apporte une modification analogue et permanente à l'indice de réfraction à l'intérieur du guide optique. Le résultat : la photoimpression d'un réseau de Bragg à indice de réfraction prédéterminé dans la fibre.

Le réseau de Bragg dans la fibre devient donc un réflecteur spatial très sélectif. Toute modification de la période spatiale ou de l'indice de réfraction du réseau entraîne un décalage proportionnel du spectre réfléchi et transmis, comme on peut le constater dans le diagramme, à gauche.

Les travaux de recherche et de développement parallèlement entrepris par le CRC et le UTC sur des réseaux de Bragg présentant des caractéristiques différentes ont donné lieu à l'enregistrement de divers brevets un peu partout dans le monde. Ces brevets sont aujourd'hui regroupés dans un même portefeuille.

Caractéristiques

• Les réseaux de Bragg n'affaiblissent pas beaucoup le signal à l'insertion et ils sont compatibles avec les fibres optiques utilisées couramment dans les réseaux de télécommunications.
• Les réseaux de Bragg permettent la fabrication à faible coût d'instruments optiques de très grande qualité ne fonctionnant que sur les longueurs d'onde sélectionnées.
• L'usage de masques de phase lors de la photoimpression du réseau rend les méthodes de fabrication relativement simples, adaptables et économiques, notamment en vue d'une production de masse.

Applications

Les réseaux de Bragg ont prouvé leur utilité dans de nombreuses applications faisant appel aux fibres optiques, par exemple :

• des filtres réglables pour bandes étroite et large ;
• des convertisseurs de mode pour fibres optiques ;
• des filtres de longueur d'onde sélectifs, des multiplexeurs et des composantes Mach-Zehnder à insertion-extraction ;
• la compensation de la dispersion dans les réseaux de télécommunications à grande distance ;
• la correction du gain et une amélioration du rendement de la pompe pour les amplificateurs optiques à fibre dopée à l'erbium ;
• les analyseurs de spectre ;
• les lasers spéciaux à bande étroite ;
• les capteurs optiques de contraintes - ponts, charpentes d'immeubles, ascenseurs, réacteurs, matériaux composites, mines et ouvrages intelligents ;

Clients

Depuis janvier 1995, une trentaine d'entreprises dans le monde ont demandé à exploiter les brevets du portefeuille de UTC et du CRC sous licence. Ces clients comprennent aussi bien des fournisseurs importants de systèmes et de composants que des entreprises naissantes, approvisionnant un créneau précis du marché. Leur objectif reste toutefois le même : rendre leurs produits de communication optiques plus performants grâce aux réseaux de Bragg à fibres optiques.

La croissance exceptionnelle des systèmes de communication optiques signifie qu'il reste encore beaucoup de place sur le marché pour les fabricants de produits faisant appel aux réseaux de Bragg à fibres optiques. Le United Technologies Corporation s'occupe des licences d'exploitation destinées aux entreprises de tous les pays, sauf du Canada, qui souhaitent fabriquer des produits de ce genre. Les entreprises canadiennes doivent traiter directement avec le Centre de recherches sur les communications.

Licence du UTC

Le United Technologies Corporation (UTC) propose une licence pour fournisseur de composants de fabricants. Cette licence non exclusive n'est pas cessible, est valable partout dans le monde et exige le versement de redevances. Elle autorise son détenteur à fabriquer, à faire faire, à utiliser, à offrir pour la vente et à vendre des réseaux de Bragg obtenus grâce aux technologies brevetées par le UTC et le CRC.

Depuis janvier 2001, l'accession aux brevets du portefeuille est régie par les exigences suivantes :

• le versement d'un droit unique, non remboursable, de 600 000 $US ;
• le versement d'une redevance de 2,5 % du prix net facturé ou du prix de liste général des pièces pour chaque produit visé par une licence ;
• la présentation de rapports trimestriels indiquant le total des redevances accumulées au cours du trimestre antérieur ;
• la remise d'une liste détaillée des produits vendus sous licence dans les 60 jours qui précèdent l'échéance mentionnée dans l'entente.

Le portefeuille de brevets

Figurent dans le portefeuille du CRC et du UTC les brevets américains suivants concernant les réseaux de Bragg :

Brevets du UTC

4,725,110

Methods for Impressing Gratings

4,807,950

Method for Impressing Gratings

5,042,897

Optical waveguide embedded light re-directing Bragg grating arrangement

5,061,032

Optical waveguide embedded light re-directing and focusing Bragg grating arrangement

5,048,913

Optical waveguide embedded transverse spatial mode discrimination filter

5,388,173

Method and apparatus for forming aperiodic gratings in optical fiber

Brevets du CRC

5,104,209

Method of creating an index grating in an optical fiber and a mode converter using the index grating

5,216,739

Method of creating an index grating in an optical fiber and a mode converter using the index grating

5,367,588

Method of fabricating Bragg gratings using a silica glass phase grating mask and mask used by same

5,495,548

Photosensitization of optical fiber and silica waveguides

PROTECTION

Tous les brevets associés de CRC:

Dossier #10005: Method of creating an index grating in an optical fiber and a mode converter using the index grating
Brevet américain n^o 5,104,209
Brevet canadien n^o 2,057,232

Dossier #10005: Method of creating an index grating in an optical fiber and a mode converter using the index grating
Brevet américain n^o 5,216,739
Brevet canadien n^o 2,072,831

Dossier #10064: Method of fabricating Bragg Gratings using a silica glass phase grating mask and mask used by same
Brevet américain n^o 5,367,588
Brevet canadien n^o 2,087,511
Brevet britannique n^o 2,272,075
Brevet français n^o 2,697,642
Brevet allemand n^o 43 37 103
Brevet japonais n^o 2,929,569

Dossier #10071: Photosensitization of optical fiber and silica waveguides
Brevet américain n^o 5,495,548
Brevet canadien n^o 2,115,906
Brevet britannique n^o 2,275,350
Brevet français n^o 2,704,323
German allemand n^o 44 04 874
Brevet italien n^o 01282113
Brevet japonais n^o 3,011,308
Brevet espagnol n^o 2,107,365

CONTACTS

Fabrication ailleurs qu'au Canada

Ian D. MacKinnon
Intellectual Property Counsel
United Technologies Research Center
411 Silver Lane
East Hartford, Connecticut, É.-U. 06108
États-Unis
Tél. : (860) 610-7339
Téléc. : (860) 610-7248
mailto:Mackind@utrc.utc.com
www.utrc.utc.com

Fabrication au Canada

Jeet Hothi
Directeur, Bureau de transfert de technologie
Centre de recherches sur les communications Canada
3701, avenue Carling, Case postale 11490, succursale H
Ottawa (Ontario) Canada K2H 8S2
Téléphone :(613) 990-2089
Télécopieur : (613) 990-7671
jeet.hothi@crc.gc.ca
www.crc.gc.ca