Brevet FR2379080A1 — publié le 19780825

L'invention concerne un connecteur pour cible optique à une ou plusieurs voies monofibres. La connexion de deux câbles optiques s'obtient par l'assemblage de deux demi-connecteurs qui réalise le centrage, l'alignement et le maintien bout-à-bout des extrémités des fibres. Dans les connecteurs actuels, les fonctions de maintien de centrage et d'alignement sont résolues par l'utilisation de manchons élastiques faits en un matériau élastique tel qu'un élastomère. Be manchon situé entre les deux demi-connecteurs, est rapporté apres polissage et, durant les opérations de polissage, les fibres sont maintenues par des bagues jetables, lesdites bagues étant percées au diamètre des fibres. Ce procédé présent plusieurs graves inconvénients. Il nécessite d'abord de réaliser des trous très petits, et positionnés d'une manière très précise, dans les bagues jetables. Cela est difficile à obtenir par les moyens classiques d'usinage ou de moulage, si l'on considère que le diamètre des fibres à connecter est de l'ordre du dixième de millimètre. Ensuite la raison d'être principale d'un connecteur est de permettre la réalisation d'un grand nombre d'opérations de connexion et de déconnexion. Or le centrage des fibre dépend ici e-ssentiel- lement de la compression du matériau constituant le manchon élastique. Cette compression doit donc être optimisée, et rester la même au cours des différentes opérations de connexion, sous peine de réaliser un mauvais centrage, si cette compression est trop faible, ou de casser une ou plusieurs fibres si elle est trop forte. Cette optimisation peut etre réalisée de deux manières également non satisfaisantes. Ou bien la compression est arr8tée par une butée mécanique, ce qui nécessite un temps de mise en oeuvre prohibitif, et surtout l'obligation d'apparier les demi-connecteurs, et interdit d'accoupler un demi-connecteur avec n'importe quel autre. Ou bien l'assemblage des demi-connecteur s1arrte au moment où les fibres arrivent au contact les unes des autres ; mais cette condition fait alors intervenir-la sensibilité du manipulateur, et de plus, il n'existe aucun moyen de vérifier si les fibres sont réellement en contact, hormis par mesure des signaux optiques injectés. On ne peut donc appliquer ce système à des connecteurs de grande série destinés à etre manipulés par des non-spécialistes. Enfin l'ineorvénient le plus grave provient du fait que, après les opérations de polissage, lorsque liron vient de jeter les bagues consommables avec lesquelles a été effectuée l'opération de polissage, les fibres sont mises à nu, et sont sans aucune protection vis-à-vis de 11 environnement. Or ces connecteurs doivent permettre un grand nombre de connexions et de déconnexions, et la moindre irrégularité dans les mouvements au cours de ces nombreuses opérations entraînera la casse de une, plusieurs ou de la totalité des fibres. L'objet de l'invention est un connecteur qui ne présente pas ces inconvénients. Pour cela les bagues habituellement jetables qui maintiennent les fibres pendant les opérations de polissage sont conservées-, et sont réalisées sous forme de bagues coulissantes autour des fibres. Après assemblage des demi-connecteurs, l'une d'elles pénètre à l'intérieur de l'autre demi-connecteur, en sorte que l'interface entre les deux extrémités des fibres a' connecter se trouve définitivement à l'intérieur d'une de ces bagues coulissantes réalisant ainsi le centrage exact des deux fibres. Selon l'invention le connecteur pour cable optique, qui est composé de deux demi-connecteurs comportant des moyens d'asseiblage, et comprenant chacun des moyens de fixation et de guidage des fibres, par quoi l'assemblage des demi-connecteurs produit, après polissage de leur face d'assemblage, la présentation et le maintien face à face des extrémités des fibres à connecter, est caractérisé en ce que les deux demi-connecteurs sont respectivement mâle et femelle, et cos portent chacun une bague coulissant axialement à llantérieur de chaque connecteur entre une position sortie et une position entrée, chaque fibre à assembler traversant ladite bague, et coulissant à l'inte- rieur, le demi-connecteur mâle comprenant des moyens de blocage de ladite bague coulissante dans une position rentrée correspondant à la position de polissage, et une position sortie correspondant à la à la position d'assemblage, le demi-connecteur femelle comprenant un moyen de blocage de la bague coulissante dans une position sortie correspondant à la position de polissage, et un moyen élastique permettant à la bague de coulisser élastiquement vers l'intérieur du -demi-connecteur femelle après déblocage, par quoi l'assemblage des deux demi-connecteurs produit le maintien face à face des extrémités des fibres à connecter, l'interface se situant à l'intérieur de la bague coulissante, en position sortie, du dèmi-connecteur måle. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description de réalisations particulières, donnée ci-après avec l'aide des figures qui représentent - la figure 1 la demi-coupe longit-ldinale de deux demi-connecteurs pour cable monofibre recevant l'assemblage, - la figure 2 la coupe longitudinale partielle des connecteurs précédents en position d'assemblage, - la figure 3 la coupe de deux demi-connecteurs pour cable de 6 monofibres, la demi-coupe supérieure avant assemblage, et la demi-coupe inférieure en position d'assemblage, et - la figure 4, la coupe transversale d'un demi-connecteur précédent. La figure 1 représente, ue en demi-coupe longitudinale, deux demi-connecteurs de l'invention avant assemblage. On voit sur la figure 1 les extrémités de deux cables monofibres t et 2 avec leur gaine 3 et 4. Une griffe 5,6 appuyant sur un manchon élastique 7, 8 est serrée par un écrou 11, 12 visé sur une pièce 13, 14 assurant ainsi la fixation des extrémités de cåble et l'étanchéIté avec les demi-connecteurs. La pièce 13, 14 est vissée dans une autre pièce 15, 16 constituant le corps du demiconnecteur, et assure la compression du manchon élastique 17, 18 par l'intermédiaire des deux bagues 21, 22 et 23, 24 prenant appui respectivement sur la pièce 13, 14 et sur la pièce 15, 16. Be vissage de la pièce 13, 14 dans la pièce 15, 16 assure ainsi le maintien et la compression de la fibre 1, 2.Un écrou 25, solidaire de la pièce 15 par exemple par un jonc (non représenté) dans une gorge 26, assure par son vissage sur le filetage 2 de la pièce 16 le verrouillage de la pièce 15 sur la pièce 16. La gorge 26 est suffisamment large pour que la face extérieure de l'écrou 25 puisse se trouver en retard de la face de la pièce 15 pendant les opérations de polissage. Une bague coulissante 28, 29, peut occuper deux positions par rapport au corps des deux demi-connecteurs 15, 16. Un tube 31, 32 de diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre de la fibre permettant à celle-ci de coulisser sans jeu, est placé au milieu de la bague 28, 29, qui peut occuper deux positions. Dans le demi-connecteur de gauche sur la figure ', que l'on appellera demi-connecteur mâle, la bague 28 est vissée dans la bague 23 sur un renfort de la pièce 15. En vissant ou dévissant la bague 28 on peut ainsi lui faire occuper diverses positions par rapport à la pièce 15. Dans le demi-connecteur de droite sur la figure 1, demi-connecteur femelle, la bague 29 est maintenue appuyée par un ressort 33 contre un renfort de la pièce 16. On voit qu'une pression exercée sur la bague 29 la fait pénétrer vers l'intérieur du demi-connecteur. Un pion 34 traversant la pièce 16 permet d'immobiliser la bague 29 contre le renfort de la piéce 16. Sur la figure 1 les deux demi-cotuzec'seurs sont représentés en position de polissage. Dans le demi-connecteur male la bague 28 est vissée bloquée dans la pièce 23, l'écrou 25 est placé en retrait par rapport au plan d'assemblage de la pièce 15. Après polissage les extrémités de la fibre 1, du tube 31, de la bague 28 et de la pièce 15 se trouvent dans un même plan. Dans le demi- connecteur femelle, la bague 29 est bloquée par le pion 34 en position sortie par rapport à la pièce 16. Après polissage les extrémités de la fibre 2, du tube 32, de la bague 29 et de la pièce 16 sont dans un même plan. La figure 2 représente un position d'assemblage les parties proches du plan de connexion des deux demi-connecteurs. Dans le connecteur maie, la bague 28 est dévissée jusqu'à prendre appui sur un bourrelet 36 de la pièce 15. Dans cette position l'extrémité de ladite bague 28 est en saillie par rapport à la pièce 15, tandis que la fibre 1, qui est bloquée par rapport à la pièce 15, à toujours son extrémité dans le même plan que l'extrémité de ladite pièce 15. Lors de l'assemblage de la pièce 15 contre la pièce 16, obtenu par le serrage de l'écrou 25 sur le filetage 27, la bague 28 du demi-connecteur mâle repousse la bague 29, montée coulissante dans la pièce 16, vers l'intérieur de ladite pièce, tandis que l'extrémité de la fibre 2, bloquée par le presse-étoupe 18 par rapport à la pièce 16, conserve sa position par rapport à cette pièce. Lorsque les faces polies des deux pièces 15 et 16 sont en contact, les extrémités des fibres, bloquées par rapport auxdites pièces 15 , 16, sont bout à bout en contact. Beur point de contact, aligné sur les faces polies des pièces 15-16, se trouve à l'intérieur du tube 31 fixé dans la bague 28 qui s'est déplacée. La mise face à face des extrémités des fibres à connecter est- ainsi réalisé parfaitement puisque le tube 31 à le même diamètre que les fibres 1 et 2, permettant un coulissage sans jeu. Pour faciliter la présentation exacte des pièces 28 et 29 en face l'une de l'autre, permettant l'introduction de l'extrémité de lu fibre 2 dans le tube 3,, on pratiquE un alésage 37, 38 sur chacune des bagues 28, 29 dans lesquels on introduit, après les opérations de polissage, un manchon 39 dont la longueur est comprise entre la profondeur d'un alésage et la somme des profondeurs des deux alésages, de manière qu'après mise en place, il émerge d'un demi-connecteur tout en n'entravant pas la jonction des deux bagues 28 et 29. La figure 3 représente en coupe deux demi-connecteurs pour cable de 6 monofibres, la demi-coupe supérieure avant assemblage, et la demi-coupe inférieure. en position d'assemblage. 'les 6 fibres des cables à connecter sont réparties sur les sommets d'un hexagone. 'les coupes représentées passent par l'axe du connecteur et une de ces 6 fibres. 'les fibres 41 et 42 ainsi représentées sont fixées par rapport aux pièces 43, 44 par des manchons élastiques 45, 46 écrasés entre les pièces 47, 48 prenant appui sur les pièces 43, 44, et les pièces 51, 52 appuyées par les pièces 53, 54,elles-mêmes vissées dans les pièces 43, 44. 'les câbles 55, 56 sont eux-m8mes immobilisés par rapport aux mimes dites pièces 43, 44 par des manchons souples dont l'un est représenté sur la partie droite de la figure en 57. Ce dernier est maintenu comprimé contre la pièce 54 par un écrou 58 par l'intermédiaire d'une griffe 59. Les gaines coulissantes 61, 62 sont identiques et proviennent du même moule. Elles sont représentées en coupe transversale figure 4 . On y voit le passage des 6 fibres 41 disposées en héxagone, la pièce 43, sur un bourrelet de laquelle la bague 61 peut venir prendre appui et un trou fileté 63 percé au centre de ladite bague. Des tubes 64 calibrés au diamètre des fibres, permettent à celles-ci de coulisser sans jeu au travers des gaines 61, 62. Celles-ci peuvent occuper une position sortie et une position rentrée. Dans le demi-connecteur male (coté gauche de la figure 3) la position rentrée (partie supérieure de la figure), ou position de polissage, est obtenue en bloquant ladite bague 61 contre la pièce 47, elle-meme bloquée contre la pièce 43, à l'aide d'un "pion" 65. I position sortie, ou position d'assemblage, est obtenue sn vissant une vis 66 dans le filetage 63, situé au centre de la bague 61, jusqu'à ce que celle-ci prenne appui sur un bourrelet de la pièce 43. Dans le demi-connecteur femelle (partie droite de la figure), la position sortie, correspondant à la position de polissage, est obtenue en vissant la vis 66 dans le trou fileté 63 de la bague 62 jusqu a ce que celle-ci prenne appui sur un bourrelet de la pièce 44. Après enlèvement de cette vis 66 la bague 62 peut coulisser vers l'arrière du demi-connecteur en comprimant un ressort 67 (partie inférieure droite de la figure 3). Be maintien des pièces 43 et 44 en position d'assemblage est effectué par le vissage de l'écrou 68 sur la pièce 43, cet écrou 68 ayant la possibilité d'occuper par rapport à la pièce 44 une position rentrée, correspondant à la position de polissage (partie supérieure droite de la figure) et une position sortie, correspondant à la position d'assemblage (partie inférieur droite de la figure), grâce à un "jonc" 69 qui a la possibilité de se déplacer entre deux bourrelets de la pièce 44. Pour faciliter la présentation des bagues 61, 62 en position correcte l'une par rapport à l'autre lors de l'opération d'assemblage, une partie au moins des passages des fibres 41 dans la bague sont pourvues de douilles 71, 72 sur lesquels peut être enfilés un manchon de guidage 73 de longueur adaptée. Pour effectuer l'assemblage, après fixation d'une manière connue des deux demi-connecteurs sur chacune des extrémités des cables à connecter, on place les bagues coulissantes 61 et 62 en position de polissage comme indiqué ci-dessus (pion 65 enfoncé dans le demi-connecteur mâle, et vis 66 serrée à fond dans le demiconnecteur femelle). Après polissage le pion 65 est retiré et la vis 66 est retirée du demi-connecteur femelle pour être serrée dans le demi-connecteur mâle. Après mise en place des manchons de guidage 73 les demi-connecteurs sont présentés en face l'un de l'autre et rapprochés jusqu'au contact.La bague coulissante 61, fixée en saillie par rapport au pla de polissage ae la plèce t3, appuie sur la bague 62 et l'oblige à s'enfoncer dans la pièce 44, l'extré- mité de la fibre 41 pénétrant à l'intérieur du tube 64. Lorsque les faces polies des pièces 43, 44 sont en contact, les extrémités des fibres 41, 42 qui sont situées par le polissage dans le même plan, se trouvent également en contact. 'les points de contact se trouvent à l'intérieur des tubes 64, ce qui assure un centrage pratiquement parfait puisque ces tubes ont un diamètre égal à celui des fibres, leur permettant de coulisser sans jeu. Pour faciliter le pénétration de l'extrémité des fibres fixées dans le demi-connecteur femelle à l'intérieur de la bague du demi-connecteur malte, les passages des fibres de cette dernière bague soit légèrement évasés sur leur face de polissage. Cet évasement a une profondeur de l'ordre du dixième de millimètre. Cet évasement ne nuit pas à la précision du centrage puisque le contact s'effectue non pas dans le plan de polissage, mais à l'intérieur de la bague. Pour faciliter les opérations de connexion et améliorer la qualité du couplage optique, les extrémités des fibres sont enduites, avant mise en place dans les connecteurs, d'un produit visqueux dont l'indice de réfraction est aussi voisin que possible de celui des fibres, par exemple de la graisse aux silicones. Cela présente plusieurs avantages, d'abord en facilitant le coulissage des fibres dans les bagues, ensuite en amortissant les vibrations des fibres pendant les opérations de polissage, enfin en servant d'adaptateur d'indice pour le couplage optique. Un connecteur selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport à ceux de l'art antérieur. D'abord la qualité de la connexion est acquise par un centrage rigoureux des fibres au niveau de leur interface puisque celle-ci est située à l'intérieur d'un tube sans Jeu. De plus la présence d'une graisse d'indice voisine de celui des fibres améliore le couplage optique. Ensuite la mise en contact des extrémités des fibres se fait automatiquement sans nécessiter de réglage ou msnlpulation délicate. 'les fibres sont en effet fixées sur les demi-connecteurs et le plan leur extrémité est confondu avec le plan de contact des demiconnecteurs. Il suffit d'appuyer l'une contre l'autre les faces des demi-connecteurs pour que les extrémités des fibres soient au contact sans risque de rupture ou de mauvais contact. De plus les fibres sont toujours protégées au cours des opérations de connexion, il n'y a donc aucun risque de rupture. tes opérations de connexion décrites ci-dessus sont répétitives et la précision obtenue ne dépend en aucune manière du nombre d'opérations effectuées. En outre chaque pièce est démontable et très facilement remplaçable en cas de rupture ou pour toute autre cause, d'oit une grande facilité de mise en oeuvre et une grande fiabilité. Enfin tous les éléments constitutifs sont très facilement réalisables sans utiliser des techniques anciennes ; en particulier les tubes 31, 32 et 64 qui permettent le passage des fibres au travers des bagues coulissantes sont obtenus par tirage ou filage ce qui permet de calibrer facilement, à quelques microns près, le diamètre intérieur de ces tubes dont la précision conditionne la qualité de la connexion. REVENDICATIONS 1. Connecteur pour cable optique à une ou plusieurs voies monofibres, composé de deux demi-connecteurs comportant des moyens d'assemblage, et comprenant chacun des moyens de fixation et de guidage des fibres, par quoi l'assemblage des demi-connecteurs produit, après polissage de leur face d'assemblage, la présentation et le maintien face à face des extrémités des fibres à connecter, connecteur caractérisé en ce que les deux demi-connecteurs sont respectivement inule et femelle, et comportent chacun une bague coulissant axialement à l'intérieur de chaque connecteur entre une position sortie et une position rentrée, chaque fibre à assembler traversant ladite bague, et coulissant à l'intérieur, le demi-connecteur mâle comprenant des moyens de blocage de ladite bague coulissante dans une position rentrée correspondant à la position de polissage, et une position sortie correspondant à la position d'assemblage, le demi-connecteur femelle comprenant un moyen de blocage de la bague coulissante dans une position sortie correspondant à la position de polissage, et un moyen élastique permettant à la bague de coulisser élastiquement vers l'intérieur du demi-connecteur femelle après déblocage, par quoi l'assemblage des deux demi-connecteurs produit le maintien face à face des extrémités des fibres à connecter, l'interface se situant à l'i-térieur de la bague coulissante, en position sortie, du demi-connecteur mâle. 2. Connecteur selon la revendication 1,caractérisé en ce que les trous pour la traversée des bagues coulissantes par les fibres sont réalisés par la mise en place dans les bagues de tubes dont l'alésage permet à chaque fibre de coulisser sans jeu. 3. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces de contact des bagues coulissantes comportent autour des fibres un évasement. 4. Connecteur selon la revendicationl, caractérisé en ce que chaque bague coulissante comporte un alésage dans lequel vient s'enga- ger un manchon amovible de guidage dont la longueur est comprise entre la profondeur d'un alésage et la somme des profondeurs des deux alésages. 5. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités des fibres introduites dans les demi-connecteurs sont enduites d'un produit visqueux dont l'indice de réfraction est voisin de celui des fibres.