Les processus de fabrication évoluent constamment, et la complexité des dispositifs à produire ne cesse de croître. Dans les industries de la microélectronique, médicale et photonique, la plupart des dispositifs comprennent un empilement de différentes couches constituées de matériaux différents. Chaque couche doit être traitée individuellement pour garantir une bonne performance du dispositif. C’est ici que le traitement laser sélectif dans le moyen-infrarouge entre en jeu !
Le traitement laser sélectif permet de traiter uniquement une couche de matériau sans affecter la couche sous-jacente constituée d’un matériau différent.
Pourquoi le dénudage des fibres optiques?
Dans ce premier article sur le traitement laser sélectif, nous nous concentrons sur un processus appelé dénudage des fibres optiques, car ce processus simple peut être chronophage et causer encore d’importants problèmes aux plus grands fabricants mondiaux de fibres optiques. Ces fabricants sont soumis à des tolérances de plus en plus strictes dans la plupart des industries qu’ils desservent. Dans les télécommunications, les composants en fibre optique sont utilisés dans des environnements difficiles et doivent présenter d’excellentes propriétés mécaniques. Dans l’industrie des lasers à fibre de haute puissance, ces composants en fibre doivent supporter des puissances optiques et des températures très élevées. Par exemple, les composants en fibre optique nécessitant un dénudage de haute qualité comprennent les coupleurs de pompe à fibre, les câbles à fibres optiques en ruban et les réseaux de Bragg à fibre optique (FBG).
Problèmes avec les techniques actuelles de dénudage des fibres optiques
Une fibre optique est généralement composée d’une âme et d’une gaine en matériau verre (principalement de la silice) protégées par des revêtements polymères (voir fig. 2). L’une des parties les plus critiques lors de la fabrication de composants à base de fibres est l’élimination (dénudage) des revêtements polymères. Les techniques actuelles de dénudage (pincettes mécaniques ou solvants chimiques) endommagent la fibre ou altèrent la qualité du bord dénudé. Ces problèmes peuvent entraîner une combustion ou une rupture non désirée des composants en fibre plus tard dans la ligne de production ou directement sur le terrain une fois que le dispositif a été déployé.
D’autre part, le dénudage au laser des fibres optiques représente une excellente alternative sans contact et sans consommable. Cependant, les dénudeurs au laser actuels utilisent des lasers CO2 ou UV qui sont fortement absorbés par les polymères et le verre en général. Ces lasers peuvent ainsi facilement éroder le revêtement polymère, mais ils affectent également le verre en dessous ou délaminent le revêtement polymère, entraînant une réduction de la résistance mécanique et de la capacité de gestion de la puissance de la fibre optique.
Améliorer le dénudage des fibres optiques au moyen d’un laser à fibre moyen-infrarouge.
Les lasers à fibre moyen-infrarouge peuvent émettre des impulsions courtes de l’ordre de la nanoseconde autour de 2,8 µm, une longueur d’onde où le verre de silice transmet la lumière, mais où le revêtement polymère (comme l’acrylate) absorbe fortement. La sélectivité du laser est donc un avantage majeur dans cette plage spectrale. Les lasers à fibre moyen-infrarouge peuvent éroder sélectivement le polymère de manière précise sans affecter le verre en dessous. La vidéo ci-dessus illustre clairement ce nouveau processus de dénudage des fibres optiques au laser (au ralenti). Le processus de dénudage de la fibre n’affecte pas les propriétés mécaniques de la fibre et préserve des bords très nets sans délamination.
Dénudage de fibre en polyimide
Divers types de polymères peuvent être dénudés avec cette technique, y compris les fibres revêtues de polyimide qui sont difficiles à dénuder avec des techniques standard. Si vous souhaitez tester votre propre fibre, envoyez-nous votre échantillon.
Le dénudage des fibres optiques à l’aide d’un laser Femtum peut être adapté à plusieurs géométries de fibres et de revêtements polymères. Si vous souhaitez d’abord tester votre fibre avant d’envisager cette approche, veuillez nous contacter. Pour plus d’informations sur le traitement sélectif dans le moyen infrarouge et les lasers à fibres Femtum, consultez notre page sur les applications industrielles.