Brevet FR2358650A1 — publié le 19780210

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle des paramètres d'un embout pour faisceau de fibres optiques. Ces paramètres concernent le taux de remplissage des fibres dans l'embout et la dispersion de l'atténuation de ces fibres dans ce marne embout Actuellement les contrôles sont généralement effectués sur une fibre élémentaire après fabrication du faisceau. Or, il est fondamental pcr réaliser par exemple un système de communication optique, de caractériser ie faisceau après son conditionnement et son montage avec des embouts. Cette caractérisation doit tenir compte des fibres cassées, de l'atténuation linéique de chaque fi bre, ainsi que de la qualité du conditionnement des extrémités du faisceau @ état du polissage, défauts de surface, etc. Le but de la présente invention est d'effectuer un contrôle des défauts constatés sur les embouts d'un faisceau. La présente I-wention concerne un procédé de contrôle des paramètres d'un embout pour faisceau de fibres optiques. Ce procédé st remarquable en ce que - on éclaire extrémité d'entrer du faisceau, afin de projeter une image optique réelle de embout, correspondant à l'extrémité de sortie de ce faisceau, sur la surface sensible d'une caméra de télévision - on écrête la partie d luminance du signal vidéo produit par la camera ej; on intègre ce signal écrêté pour obtenir une tension (V1), valeur moyenne du signal écrêté, proportionnelle à la somme des aires des coeurs de fibres intactes de l'embout, - on visualise les fibres de embout observé par la caméra sous la forme d'une image binaire dont les parties claires correspondent à un seul niveau de luminance. Grâce à ces étapes on peut aiserr.nt contrôler les performances de l'embout quelle que soit la source utilisée. Suivant une caractéristique importante du procédé on superpose l'image optique d un diaphragme éclairé réglable en dimension et position au contour de l'embout en se fondant sur ladite visualisation de l'image binaire ; en l'absence d'éclairement de ladite extrémité de faisceau, on dÉtermine une seconda tension V2, valeur moyenne dudit signal écrêté, après intégration ; ladite tension V2 étant Caractéristique de l'éclairement fourni par ledit diaphragme.On obtient la tension (V2) en intégrant également la partie de luminance écrêtée du signal vidéo correspondant au diaphragme L'obtention des tensions (V1V2) est subordonnée à un nombre entier de balayage-image de l'embout et du diaphragme Suivant une autre caractéristique, on visualise le signal vidéo produit par la caméra, afin d'obtenir l'image réelle des fibres de l'embout. Suivant une caractéristique particulièrement intéressante qui permet de visualiser une image binaire des fibres de l'embout, on additionne les signaux écrêtés prélévés d'une part en sortie d'un premier comparateur de tension qui écrête la partie de luminance du signal vidéo et d'autre part en sortie d'un second eom- parateur de tension assurant la récupération des impulsions de synchronisation dudit signal vidéo. Suivant une autre caractéristique, ayant éclairé uniformément l'extrémité d'entrée du faisceau, on réalise l'écrêtage de la partie de luminance du signal vidéo au moyen d'une tension de seuil d'écrêtage de valeur progressivement croissante, afin d'obtenir plusieurs valeurs discrêtes de ladite tension (V1) pour lesquelles 11 image binaire change d'aspect par disparition échelonnée des fibres de l'embout. L'invention s'étend également à.un dispositif de contrôle mettant en oeuvre le procédé suivant l'invention. Ce dispositif est remarquable an ce qu'il comporte - une source de lumière (E1) qui éclaire l'extrémité d'entrée (f1) du faisceau (F) de fibres optiques ; - une lentille (L) qui focalise l'image de l'embout (Fb) correspondant à l'extrémité de sortie (f2) du faisceau, sur la surface sensible d'un tube d'analyse d'une caméra de télévision (C); - des moyens d'écrêtage de tension (Ci) reliés à la caméra (C), lesdits moyens écrêtant la partie de luminance du signa vidéo délivré par cette caméra ; - des moyens intégrateurs (I) qui intègrent le signal écrêté en sortie des moyens d'écrêtage de tension (C1) et qui délivrent une tension (V1), valeur moyenne du signal écrêté, ladite tension étant proportionnelle à la somme des aires des coeurs de fibres intactes de l'embout ;; - des moyens assurant la visualisation d'une image binaire de l'embout (Fb) dont les parties claires correspondent à un seul niveau de luminance. Le dispositif suivant l'invention comporte en outre, un diaphragme (D) éclairé par une source lumineuse (E2), une lame (Lr) de mélange partiellement réfléchissante de façon à superposer l'ima- ge du diaphragme (D) au contour de l'embout (Fb) sur la surface sensible de la caméra. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens d'écrêtage de tension (Cl) ) écrêtent également la partie de luminance du signal vidéo émis par la caméra (C) en l'absence d'éclairement desdites fibres, de sorte que les moyens intégrateurs (I) délivrent une autre tension (V2), valeur moyenne du signal écrêté, pour un niveau de seuil fixe des moyens d'écrêtage de tension ; cette tension (V2) étant proportionnelle à la surface éclairée du diaphragma. Suivant un autre mode de réalisation, les moyens d'écrêtage comprennent un comparateur de tension associé à un potentiomètre qui commande l'augmentation de seuil à partir d'une valeur préréglée. Suivant une autre caractéristique, le dispositif comporte des moyens additionneurs (A) dont les entrées sont reliées respectivement l'une à la sortie des moyens d'écrêtage de tension (cul) et l'autre à la sortie de moyens de récupération (C2) des impulsions de synchronisation provenant de la caméra (C), en ce que la sortie des moyens additionneurs (A) commande les moyens de visualisation de l'image binaire de l'embout (Fb). D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description détaillée qui fait suite. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté un mode de réalisation préféré destiné à expliciter l'invention et dans lesquels - la figure l est une vue en bout d'un faisceau de fibres optiques explicative de l'objet de l'invention ; - la figure 2 illustre un schéma d'un mode de-réalisation préféré de l'invention ; - les figures 3 et 4 sont des images binaires produites par le mode de réalisation du schéma de la figure 2 ; - la figure 5 est une variante du schéma de la figure 2 ; - la figure 6 est une image binaire produite par le mode de réalisation de la figure 5. A la figure 1, on a représenté la section transversale S d'un faisceau F composé de fibres optiques Z dont le procédé suivant l'invention permet de mesurer le taux de remplissage dans l'embout et de comparer entre-elles les radiances des coeurs des différentes fibres. On constate d'une part que la répartition des fibres Z dans le faisceau F est irrégulière et que d'autre part, les coeurs de ces fibres n'ont pas des sections z1 rigoureusement identiques. Il est donc important de pouvoir mesurer le taux de remplissage de la section S d'un embout correspondant à l'extrémité de sortie d'un faisceau conditionné, scellé et poli (non figuré).Suivant -la formule générale, le taux de remplissage a pour expression avec les repères de la figure 1 ; 2 zî Tr = (1) S A la figure 2 qui illustre un schéma préféré de l'invention, on a représenté une première chalne optique qui comporte un faisceau F dont l'extrémité f1 est éclairée par une source El. Une lentille L centrée sur l'axe optique du faisceau focalise l'image de 11 embout Fb, correspondant à l'extrémité de sortie f2, sur la surface sensible d'un tube d'analyse d'une caméra de télévision C. L'axe optique du faisceau F passe par une lame Lr partiellement réfléchissante, inclinée à 450 et disposée entre l'embout Fb et la lentille L. Une deuxième chaîne optique comporte un diaphragme D éclairé par une source lumineuse E2 dont l'image, déviée par la lame Lr, peut être superposee à celle de l'embout Fb, sur la surface sensible de la caméra. Un réglage micrométrique (non figuré) du diaphragme D, permet d'obtenir une superposition des images, laquelle est controlée visuellement par un moniteur o. Les images optiques formées dans la caméra C produisent un signal vidéo qui est appliqué sur trois canaux. Le canal 1 comporte le moniteur Mo mentionné plus haut. Le eanal 2 comporte un comparateur de tension C1 relié à un intêgrataur I. Le canal 3 comporte un comparateur de récupération C2 des impulsions de synchronisation. Les comparateurs C1 et C2 qui recoivent le signal vidéo de la caméra C sont reliés aux entrées d'un additionneur A dont la sortie est connectée à un moniteur Mb permettant de visualiser des images binaires de l'embout Fb. Conformément au procédé de l'invention, si la source E1 est allumée et la source E2 éteinte (figure 2), la partie de luminance du signal vidéo Tv issu de la caméra C et correspondant à l'image de l'embout Fb (figure 3a) est écrêtée par un niveau de seuil fixe (v) du comparateur C1. Ce niveau est assuré par une source de ré fronce SR. Le comparateur C1 délivre ensuite un signal écrêté Te (figure 3c) qui est intégré dans l'intégrateur I, afin d'obtenir une tension V1 (valeur moyenne du signal écrêté) pendant la durée d'un nombre entier de périodes de balayagesimage de la caméra. La tension V1 est proportionnelle à la somme des aires des coeurs z1 de fibres intactes, c'est-à-dire V1 =k zl (2) Si la source E2 est allumée et la source E1 éteinte (figure 2), la partie de luminance du signal vidéo Tv issu de la caméra C et correspondant à l'image optique du diaphragme D (figure 4a) est écrêtée par le niveau de seuil fixe (v) du comparateur Cl. Ce dernier délivre un signal écrêté Te (figure 4c) qui est intégré dans l'intégrateur I, afin d'obtenir une tension V2 (valeur moyenne du signal écrêté) pendant la durée d'un nombre entier de périodes de balayage-image de la caméra. La tension V2 est proportionnelle à la portion de surface active analysée du diaphragme D, c'est-à-dire V2 =kS (3) Suivant l'invention, on calcule le taux de remplissage de l'embout Fb en remplaçant les termes de la formule générale (1) par les valeurs des tensions V1 et V2. Afin de visualiser les images binaires de l'embout Fb ou du diaphragme D (figures 3 et 4), les signaux prélevés en sortie du comparateur de tension C1 et du comparateur de récupération C2 commandent les entrées de l'additionneur A dont la sortie est reliée au moniteur de visualisation Mb. L'invention permet également de mesurer la dispersion de l'atténuation des fibres Z (figure 1) dans 11 embout Fb (figure 2) et de comparer les valeurs des radiances des coeurs z1 des différentes fibres. On sait par ailleurs que la radiance s'exprime en wattsistéradîan/cm2. Le schéma de la figure 5 illustre cette variante de l'invention. Comme dans l'exemple précédent. (figure 2 > le faisceau F est éclairé uniformément à partir d'une source E1. La lentille L focalise l'image optique de l'embout Fb sur la surface sensible de la caméra C. La partie de luminance du signal vidéo Tv (figure 5b) issu de la caméra et correspondant à l'image de l'embout Fb (figure 5a) est écrêtée par un niveau de seuil ajustable, par exemple v v du comparateur Ci. Ce niveau est ajustable par un potentiomètre p alimenté par la source de référence SR. Le comparateur Cî délivre ensuite un signal écrêté Tel ou Te2 ou encore Te3 correspondant au seuil choisi. Ce signal écrêté est ensuite intégré dans l'intégrateur I afin d'obtenir une tension V1 (valeur moyenne du signal éerêté) pendant la durée d'un nombre entier de -balayages-im.sge de la caméra. Suivant le procédé on fait croître progressivement la tension de seuil v du comparateur de tension C1 de façon à faire dispatraître des fibres de l'écran du moniteur b au fur et à mesure que la tension V1 sera supérieure à la tension crête de luminance V0 de ces fibres, cette dernière étant proportionnelle à la surface active de l'embout. Les tensions vO, v1, v2 correspondant aux différentes valeurs de la tension de seuil sont donc proportionnelles à la radiance des fibres Z ayant successivement disparu de l'écran du moni v teur Mo. L'image binaire de la figure 6 est obtenue dans les mêmes conditions que pour les images des figures 3 et 4 en transmettant les signaux issus des comparateurs C1 et C2 à l'additionneur A qui commande le moniteur b. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle des paramètres d'un embout pour faisceau de fibres optiques, caractérisé en ce que - on éclaire l'extrémité d'entrée du faisceau, afin de projeter une image optique réelle de l'embout, correspondant à l'extrémité de sortie de ce faisceau, sur la surface sensible d'une caméra de télévision, - on écrête la partie de luminance du signal vidéo produit par la caméra et on intègre ce signal écrêté pour obtenir une tension (V1), valeur moyenne du signal écrêté, proportionnelle à la somme des aires des coeurs de fibres intactes de l'embout, - on visualise les fibres de l'embout observé par la caméra sous la forme d'une image binaire dont les parties claires correspondent à un seul niveau de luminance. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que on superpose l'image optique d'un diaphragme éclairé réglable en dimension et position au contour de l'embout en se fondant sur ladite visualisation de l'image binaire ; en l'absence d'éclairement de ladite extrémité de faisceau, on détermine une seconde tension V2, valeur moyenna dudit signal écrêté, après intégration ; ladite tension:V2 étant caractéristique de l'éclairement fourni par ledit diaphragme. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que pour obtenir le taux de remplissage des fibres de l'embout, on effectue le rapport des tensions (V1) et (V2). h. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on obtient lesdites tensions (V1 V2) à partir d'un nombre entier de périodes de balayage-image de ladite caméra. 5. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que on visualise également le signal vidéo non écrêté produit par la caméra, afin d'obtenir l'image réelle des fibres de l'embout. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour visualiser une image binaire des fibres de i'embout,on additionne les signaux écrêtés prélévés d'une part en sortie d'un premier comparateur de tension qui écrête la partie de luminance du signal vidéo et d'autre part en sortie d'un second comparateur de tension assurant la récupération des impulsions de synchronisation dudit signal vidéo. 7. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que, ayant éclairé uniformément l'extrémité d'entrée du faisceau, on réalise l'écrêtage de la partie de luminance du signal vidéo au moyen d'une tension de seuil d'écrêtage de valeur progressivement croissante, afin d'obtenir plusieurs valeurs discrêtes de ladite tension (V1) pour lesquelles l'image binaire change d'aspect par disparition échelonnée des fibres de l'embout. 8. Dispositif de contrôle mettant en oeuvre le procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte - une source de lumière (E1) qui éclaire l'extrémité d'entrée (f1) du faisceau (F) de fibres optiques ; - une lentille (L) qui focalise l'image de l'embout (Fb) correspondant à l'extrémité de sortie (f2) du faisceau, sur la surface sensible d'un tube d'analyse d'une caméra de télévision (C); - des moyens d'écrêtage de tension (C1) reliés à la caméra (C), lesdits moyens écrêtant la partie de luminance du signal vidéo délivré par cette caméra ;; - des moyens intégrateurs (I) qui intègrent le signal-écrêté en sortie des moyens d'écrêtage de tension (C1) et qui delent une tension (V1), valeur moyenne du signal écrêté, ladite tension étant proportionnelle à la somme des aires des coeurs de fibres intactes de l'embout ; - des moyens assurant la visualisation d'une image binaire de l'embout (Fb) dont les parties claires correspondent à un seul niveau de luminance. 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en plus un diaphragme (D) éclairé par une source lumineuse (E2), une lame (Lr) de mélange partiellement réfléchissante de façon à superposer l'image du diaphragme (D) au contour de l'embout (Fb) sur la surface sensible de la caméra. 10. Dispositif suivant les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les moyens d'écrêtage de tension (C1) écrêtant également la partie de luminance du signal vidéo émis par la caméra (C) en l'absence d'éclairement desdites fibres, de sorte que les moyens intégrateurs (I) délivrent une autre tension (V2), valeur moyenne du signal écrêté, pour un niveau de seuil fixe des moyens d'écrêtage de tension ; cette tension (V2) étant proportionnelle à la surface éclairée du diaphragme. 11. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'écrêtage de tension (C1) sont associés à des moyens délivrant une tension d'écrêtage réglable. 12. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens additionneurs (A) dont les entrées sont reliées respectivement l'une à la sortie des moyens d'écrêtage de tension (C1) et l'autre à la sortie de moyens de récuperation (G2) des impulsions de synchronisation provenant de la caméra (C), an ce que la sortie des moyens additionneurs (A) commande les moyens de visualisation de l'image binaire de 1 t embout (Fb). 13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérIsé en ce que les moyens de visualisation de l'image binaire de l'embout comportent un moniteur de contrôle (Mb). 14. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la sortie de la caméra (C) est relié à un moniteur de contrôle (Mo) qui visualise l'image optique réelle de l'embout à partir du signal vidéo.