Brevet FR2000117A1 — publié le 19690829

é9 00233 i 5000117 La présente invention concerne les faisceaux de fibres optiques utilisés pour transmettre la lumière d'une source à une zone de lecture et pour conduire la lumière émanant de cette zone à des moyens de détection. Ces deux fonctions d'éclairement et de détection sont 5 remplies par des faisceaux distincts mais jumelés. En général, de tels faisceaux sont réunis à l'une de leurs extrémités et séparés à leur autre extrémité pour faciliter la mise en jeu des moyens respectifs d'éclairement et de détection. Cette séparation est aussi utile pour réduire au minimum les pertes de lumière qui ont pour ef-10 fet de réduire la valeur du signal par rapport à la lumière parasite. Dans l'art antérieur, les fibres des faisceaux étaient alignées et mises en place à la main ; de ce fait, les fibres devaient être d'un diamètre suffisant pour la manipulation, de l'ordre de 0,2 à 1 mm. Il fallait aussi, dans ce procédé manuel, prendre le plus 15 grand soin à l'espacement des fibres dans la zone de lecture, de façon à éviter, entre ces fibres, des séparations génératrices de distorsion et de lumière parasite. Pour éviter ces inconvénients, la présente invention a pour objet une méthode de fabrication de faisceaux jumelés de fibres optiques, 20 consistant à étirer un premier faisceau comprenant au moins une fibre centrale revêtue d'une chemise d'indice de réfraction inférieur au sien, à étirer un second faisceau composé de fibres de diamètre moindre que celle du premier faisceau et qui comprennent chacune une fibre centrale revêtue d'une chemise d'indice de réfraction in-25 férieur au sien, à assembler ces deux faisceaux en un faisceau global incluant un matériau plus fusible que les chemise des faisceaux constituants, à chauffer ledit faisceau global de façon que le matériau fusible soude tout élément du premier faisceau à tout élément adjacent du second faisceau, à enduire une extrémité du faisceau 30 global d'un produit résistant au décapage, et à tremper le tout dans un bain décapant de façon à enlever le matériau fusible sauf sur la partie protégée. De cette façon, les deux faisceaux concervent leur indépendance et leur flexibilité, tout en étant réunis de manière fixe et définie 35 à l'extrémité qui est en contact avec la zone de lecture. Les fibres utilisées peuvent être de diamètre bien plus petit, ce qui permet une meilleure répartition des fibres réceptrices et éclairantes. ê9 00233 2 2000117 Mais l'invention sera mieux comprise par la description qui va être faite ci-après, à titre d'exemple, de quelques une de ses formes de réalisation illustrées aux dessins annexés dans lesquels ; La Figure 1 est une coupe d'un dispositif pour la mise en jeu de 5 la phase de soudage des faisceaux selon l'invention ; Les Figures 2 et 3 sont des sections droites des faisceaux tels qu'ils se présentent respectivement aux niveaux des repères 2-2 et 3-3 de la Figure 1 ; La Figure 4 est une coupe d'un bain décapant dans, lequel est 10 plongé le faisceau global préalablement soudé ; La Figure 5 est une coupe suivant 5-5 de la précédente et montre les faisceaux décapés ; La Figure 6 est une vue élargie de la partie inférieure de la Figure 4 ; 15 Les Figures 7 et 8 sont respectivement deux formes de réalisation de faisceaux optiques jumelés selon l'invention ; Les Figures 9A à 9D sont des sections droites de faisceaux jumelés suivant d'autres dispositions possibles. - . . Dans la forme de réalisation des Figures 1 à 7 le premier assem-20 blage des faisceaux à réunir est représenté à la Figure 2. Le faisceau de lecture 10 est constitué par une fibre cylindrique unique 14 revêtue d'une chemise 16 dont l'indice de réfraction est inférieur au sien. Autour de ce premier faisceau, le second faisceau d'éclairage est constitué d'une pluralité de fibres 12 incluant chacune une 25 fibre centrale 18 de diamètre inférieur à celui de la fibre 14 et revêtue d'une chemise 20 dont l'indice de réfraction est inférieur à celui de la fibre 18. En outre, un enrobage 22 est constitué d'un matériau plus fusible que les chemises 20 et 16 enveloppe chaque chemise 20. 30 La Figure 1 représente un dispositif d'assemblage des deux faisceaux par fusion du matériau fusible 22 par le passage des faisceaux à travers un élément de chauffage 26. L'aspect final de l'assemblage est représenté à la Figure 3, où il apparaît que les faisceaux constituants sont assemblés en un seul faisceau global. 35 Ce matériau fusible 22 est choisi de façon à pouvoir se dissoudre aisément dans un bain décapant. Une extrémité dudit faisceau global est alors revêtue d'un moyen 32 inhibant l'action du décapant sur une partie définie de la longueur du faisceau. Le faisceau global est alors plongé dans le bain décapant qui enlève le matériau fusi-40 ble sur toute la longueur permise. La section droite des faisceaux 69 00233 3 2000117 jumelés après décapage, est celle de la Figure 5. Il ne reste plus qu'à retirer l'ensemble du bain de décapage, à le laver puis à séparer les éléments du premier et du deuxième faisceau, ce qui s'opère facilement (par exemple, dans un courant 5 d'eau) par suite de la notable différence de flexibilité des fibres des deux faisceaux. La Figure 7 représente le dispositif optique selon l'invention avec ses deux faisceaux jumelés au niveau de la tête de lecture mais séparés à leur autre extrémité. Ainsi le premier faisceau de 10 lecture est relié à une tête de détection 42 alors que le second faisceau 12 est fléchi et reçoit séparément la lumière émise par une source 40. La Figure 8 représente une autre forme de réalisation d'un ensemble de faisceaux construit selon la méthode de l'invention, le 15 faisceau de lecture comprenant 3 éléments. Les Figures 9A, 9B, 9C et 9D sont des sections droites de faisceaux jumelés suivant d'autres arrangements possibles mais non limitatifs de l'invention. L'expérience a montré que de bons résultats étaient obtenus, 20 tant du point de vue optique que de la différence de flexibilité, lorsque le diamètre des fibres de l'un des faisceaux était supérieur d'au moins 10% au diamètre des fibres de l'autre faisceau. Pour une bonne lecture des caractères d'une machine a écrire courante, dont les espaces sont de l'ordre de 2,5 mm, on obtient 25 d'excellents résultats avec des diamètres respectifs de 0,9 mm pour les fibres de lecture et de 0,5 mm pour les fibres éclairantes. Bien que toute qualité de matériau vitreux puisse être utilisée pour les fibres et leur chemise les compositions suivantes peuvent être données à titre d'exemple, pour les noyaux 14 et 18, en poids : 30 Flint Si02 .... 44,% Na2Û .... 0,5% K^O .... 8,0/ô Pbo .... 46,6% *9 00233 4 2000117 Flint dense au barium Si02 Na20 {0,0 PbO BaO ZnO 43,3% 0,7% 7,5% 32,6% 10,8% 5,1% Pour les chemises 16 et 20, on peut prendre, par exemple, la composition suivante en poids : 10 Si0o . B2°3 ' Na20 ICpO , A12°3 80,6% 13,0% 3,8% 0,4% 2,2% 15 Le matériau fusible 22 peut être constitué en verre de silica te de lanthane. La composition de ce matériau peut être la suivante, en poids : Zg Si02 AI2Û3 BaO B2°3 La20^ 12% 3% 48% 17% 20% Une telle composition peut être décapée dans un bain d'acide nitrique normal à 0,1%. Le produit de protection 32 peut comprendre de la cire d'abeilles une résine epoxy ou toute autre substance insoluble dans le bain décapant 30. 69 00233 5 2000117 REVENDICATIONS 1. méthode de fabrication de faisceaux jumelés de fibres optiques, caractérisée par les phases consistant à étirer un premier faisceau comprenant au moins une fibre centrale revêtue d'une chemise d'indice de réfraction inférieure au sien, à étirer un second 5 faisceau composé de fibres de diamètre moindre que celui du premier faisceau et qui comprennent chacune une fibre centrale revêtue d'une chemise d'indice de réfraction inférieur au sien, à assembler ces deux faisceaux en un faisceau global incluant un matériau plus fusible que les chemises des faisceaux constituants, à chauffer ledit 10 faisceau global de façon que le matériau fusible soude tout élément du premier faisceau à tout élément du second faisceau qui lui est adjacent, à protéger une extrémité du faisceau global par un produit résistant au décapage, et à tremper le tout dans un bain décapant pour enlever ledit matériau fusible sauf sur la partie protégée. 15 2. Méthode selon 1, caractérisée en ce que ledit matériau fusi ble constitue une chemise vitreuse enrobant les chemises du deuxième faisceau. 3. Méthode selon 1, caractérisée en ce que les fibres du premier faisceau ont un diamètre qui excède d'au moins 10?è celui des 20 fibres du second faisceau.