Brevet FR2373801A1 — publié le 19780707

'l'invention concerne un connecteur pour ligne optique. Une structure couramment adoptée pour réaliser la connexion de deux lignes optiques fait appel à l'insertion de l'extrémité de chaque ligne dans un embout généralement métallique, puis au scellement de ces extrémités dans les embouts et, après polymérisation éventuelle du matériau de scellement, à un polissage des faces des embouts sur lesquelles débouchent les extrémintés des lignes. Les embouts sont ensuite mis en contact l'un de l'autre par ces faces polies. tes pertes dans les connexions sont dues principalement au mêsalignement angulaire, au mésalignement axial et à l'écar tement des faces de contact des lignes optiques à connecter. L'invention se propose de remédier aux pertes dues à cet écartement. Ce dernier provient d'un défaut de planéité résiduel des surfaces en contact, subsistant après les opérations de polissage des embouts contenant les extrémités des lignes. On a constaté en effet que, paradoxalement, lors du polissage, les parties dures de la surface d'une face d'embout, composées par le matériau des fibres qui est un verre dur, s'usaient plus vite que les parties moins dures composées par le métal des embouts Une explication de ce phénomène, qui sera donnée plus loin en détail, a été apportée par les expériences effectuées par la demanderesse, et repose sur le fait que le matériau abrasif pulvérulent fixe ses grains dans la partie de la face de l'embout la moins dure, ce qui ralentit l'opération d'abrasion en créant une couche protectrice, tandis que la partie de la face occupée par la section de la fibre optique reste directement exposée à l'abrasif de polissage. Plus précisément 11 invention se rapporte à un connecteur pour ligne en fibres optiques, constitué de deux embouts et de moyens de guidage et d'assemblage de ceux-ci, chaque embout comportant un corps muni d'un canal pour recevoir une des lignes à raccorder, et une face de contact oU débouche ce canal, caractérisé en ce que ladite face de contact est constituée d'un matériau de dureté sensiblement égalé à celle du coeur desdites fibres. D'autres caractéristiques apparaitront lors de la description d'une réalisation particulière donnée ci-après, avec l'aide des figures jointes qui représentent- en coupe - la figure 1 une extrémité d'embout selon l'art antérieur au cours des opérations de polissage, - la figure e 2 l'extrémité du même embout après polissage, - la figure 9 une connexion réalisée avec des embouts selon l'art antérieur, - la figure 4 un embout selon la présente invention, - la figure 5 une variante de l'embout selon lsinvention. On a représenté schématiquement figure 1 un faisceau de fibres 1 à l'intérieur d'un embout 2. tes grains d'abrasif 3 sont entrainés, par un dispositif de polissage non représenté, contre la surface à polir en lui arrachant des particules de matière. L'embout métallique est moins dur que le coeur des fibres, et il s'ensuit que les grains d'abrasif très durs pénètrent dans l'embout métallique où ils créent une couche protectrice 4 contre le polissage ultérieur des grains restés mobiles, ce qui a pour effet de réduire la vitesse d'us-are du métal des embouts. Par collyre, ce phénomène n'a pas lieu dans le matériau très dur des fibres optiques, qui sont alors usées plus rapidement. Ce phénomène, qui peut sembler paradoxal, puisque les fibres, plus dures, sont abrasées plus rapidement que le métal mou des embouts, entraîne un défaut de planéité des faces des embouts devant venir en contact l'une de l'autre. L'une de celles-ci est représentée figure 2 où l'on voit que le plan des fibres optiques 1 est nettement en retrait, suivant un contour en cuvette 11, par rapport au plan 12, de la face de contact. La figure 3 représente une connexion réalisée par la juxtaposition de deux embouts semblables à celui illustré figure 2. On constate que les extrémités des fibres ne sont pas jointives mais forment une cavité 4. Pour limiter les pertes dues au défaut de continuité optique, on est obligé de remplir cette cavité avec un liquide adaptateur, d'indice de réfraction convenable. Cette manière de faire entrain plusieurs inconvénients, provoqués par la détérioration des qualités optiques du liquide adaptateur d'indice avec le temps, et surtout par sa disparition progressive soit par écoulement, soit par évaporation. 'les connexions ainsi réalisées sont ainsi particulière=ent exposées au vieillissement. L'invention supprime cet inconvénient en éliminant le défaut de planéité des surfaces qui doivent venir en contact. Dans son principe, elle fait appel à un choix particulier des caractéristiques de dureté des matériaux mis en oeuvre ; elle fait choix, pour l'extrémité de l'embout, d'un. matériau doté d'une. dureté identique à celle des fibres, ce qui a pour effet de donner la m8me vitesse d'abrasion pour la fibre et pour l'embout lors des opérations de polissage. La figure 4 représent un embout de connecteur selon l'invention. Ce connecteur est composé de deux embouts identiques, tels que 2 contenant chacun l'extrémité d'une fibre 1. Ces embouts se fcnt face en position de connexion et sont mainterus dents cette position par des moyens décrits ci-après. 'les embouts se composent d'une première partie 21 construite d'une manière connue, en métal par exemple, et comportent des moyens d'assemblage, tels que des filetages 22 et des bagues 23, et des moyens de guidage, tels que le manchon 24. A l'extrémité de cette première partie 21, est accolée une deuxième partie 13 réalisée dans un matériau de dureté identique à celui du coeur de la fibre 1. Pour faciliter le centrage et la tenue de cette deuxième partie 13, la première partie 21 se termine par une forme conique 14 dans laquelle s'emboite la deuxième partie 13 taillée selon une forme complémentaire 5. Ainsi, lors des opérations de polissage de la face 16 de l'embout, tous les points de cette surface présentent la même dureté, ce qui satisfait à la condition indiquée plus haut, permettant d'obtenir une face parfaitement plane, l'extrémité des fibres se situant dans le m8me plan que l'extrémité de embout. Le matériau dont doit être constituée, selon l'invention, la région antérieure de l'embout peut être choisi parmi un grand nombre de corps dont les caractéristiques de dureté satisfont aux conditions exigées. il est ainsi compris dans l'invention de faire appel à des matériaux de la famille des verres-, et des produits céramiques, tels que la silice ou l'alumine ; il est aussi possible de mettre en oeuvre des alliages métalliques tels que des aciers au tungstène ou au cobalt, après trempe éventuelle. La figure 5 représente une variante de mise en oeuvre de l'invention, comportant une couche de matériau rapportée. En effet, compte tenu du fait que la caractéristique de dureté recherchée est purement superficielle, on peut réaliser la région antérieure par "placage" d'une feuille mince 40 du matériau de grande dureté. On peut, par ailleurs, déposer directement ce matériau en couche mince sur la face de l'embout, par électrolyse, ou tout procédé de dépôt connu, tel la projection par le procédé SCHOOPS. Enfin, pour certains corps réfactaires de grande iureJsé tels que le tungstène par exemple, on peut faire appel à un procédé de frittage. L'invention s'applique aussi bien aux fibres elles-mêmes qu'aux faisceaux composes d'un ensemble de fibres. On a ainsi réalisé ce connecteur pour un faisceau de 37 fibres de 580 micromètres de diamètre extérieur d'une ouverture numérique de 0,5. Te corps de l'embout étant un laiton, et la région antérieure en alumine. le polissage a été effectué avec de la poudre de diamant pendant environ une heure. La co-planéité ainsi obtenue a été supérieure aux capacités de mesure de l'appareil de métrologie, c'est-à-dire +1 micromètre alors que le polissage effectué sur le même embout, ne comportant pas la région antérieure selon l'invention, aboutissait à une différence de co-planéité de 22 micromètres, provoquant une perte de 0,2 dB à la connexion. Dans le cas où une ligne optique a un minimum de 3 connexions (entrée-connecteur-sortie) le gain est de tordre de 0,6 dB. De plus la connexion selon l'invention, ne comportant aucun liquide adaptateur d'indice de réfraction, est à l'abri de tout vieillissement par altération dudit liquide, coulée ou évaporation. REVEND ICAT T 0N Connecteur pour ligne en fibres optiques, constitué de deux embouts et de moyens de guidage et d'assemblage de ceux-ci, chaque embout comportant un corps muni d'un canal pour recevoir une des lignes à raccorder, et une face de contact où débouche ce canal, caractérisé en ce que. ladite face de contact est constituée d'un matériau de dureté sensiblement égale à celle du coeur desdites fibres. 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite face de contact est réalisée sur un bloc dudit matériau fixé sur le corps de l'embout. 3. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite face de contact est réalisée sur une cpuche dudit matériau déposée sur le corps de l'embout. 4. Connecteur selor la revendicaxion 2, caractérisé en ce que ledit bloc et le corps de l'embout sont munis de surfaces de forme complémentaire, par lesquelles le premier est fixé avec précision sur le second. 5. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite couche est déposée par placage d'une feuille métallique. 6. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite couche est déposée par électrolyse. 7. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite couche est déposée par un procédé de pulvérisation à chaud connu sous le nom de "procédé SCHOOP". 8. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau est un verre. 9. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau est un produit céramique. 10. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau est un alliage de fer. il. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau comprend du tungstène. 12. Connecteur selon lune des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit matériau est formé par un procédé de frittage.