Brevet FR2377649A1 — publié le 19780811

L'invention a pour objet un commutateur optique pour la commutation de faisceaux lumineux parcourant des guides optiques constitués de fibres optiques. Elle est utilisable notamment dans les industries de l'électronique et dans les télécommunications. Une difficulté de réalisation de dispositifs de commutation pour guides optiques réside dans le positionnement relatif des extrémités en regard de fibres entre lesquelles la lumière doit pouvoir se transmettre lorsqu'on le désire. Le plus léger écart de positionnement de ces extrémités occasionne un# affaiblissement sensible du signal lumineux et des diffractions de lumière parasite. La présente invention a pour but de réaliser un commutateur optique permettant de surmonter simplement la difficulté mentionnée ciaessus, les extrémités des fibres en regard restant rigoureusement et immuablement dans le même axe quels que soient le nombre ou la fréquence des commutations opérées. La présente invention a pour objet un commutateur optique caractérisé par le fait qutil comporte une armature constituant une partie fixe d'un relais, - une palette constituant une partie mobile de ce relais, - un organe de commande de ce relais pour placer la palette alternativement dans une première et une deuxième position, - un guide optique constitué de deux fibres optiques fixées sur l'armature dans le prolongement l'une et l'autre en laissant un intervalle entre leurs extrémités en regard, - un écran mobile opaque entravé par ladite palette de manière à se placer dans cet intervalle et à empêcher ainsi la lumière de passer de l'une à l'autre de ces fibres optiques lorsque la palette est dans sa première position, et à laisser cet intervalle libre et à permettre ainsi à la lumière de passer de l'une à l'autre de ces fibres optiques lorsque la palette est dans sa deuxième position. D'autres caractéristiques de l'invention seront mises en évidence à l'aide de la descripti de diverses formes de réalisation de l'invention, données à titre d'exemples non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 représente une vue de dessus d'un premier commutateur optique selon l'invention avec une disposition latérale des guides optiques par rapport à la palette du relais, - les figures 1A et 1B représentent deux vues du commutateur optique de la figure 1 respectivement en position de repos et en position de travail, en coupe par le plan AA de la figure 1, - les figures 2 et 2A représentent respectivement une vue de dessous et une coupe de profil d'un deuxième commutateur optique avec une disposition centrale des guides optiques par rapport à la palette du relais, - les figures 2B et 2C représentent respectivement le commutateur optique des figures 2 et 2A en position de repos et en position de travail, ainsi qu'une découpe particulière de l'écran mobile. Le premier et le deuxième commutateur selon l'invention comportent chacun un circuit magnétique réalisé par un découpage d'une plaque de tôle ferromagnétique. Ce découpage a délimité une fenêtre centrale rectangulaire lb dont le grand côté définit une direction qui sera appelée après longitudinale, le petit côté définissant la direction transversale. La tôle située autour de cette fenêtre constitue l'armature fixe 1 d'un relais. Une partie de la tôle a été laissée dans la fenêtre lb pour former une lame longitudinale lc en continuité avec l'armature I à son extrémité arrière 2, et dont l'extrémité avant est libre et constitue la palette mobile 3 du même relais, dont la bobine électrique de commande 6 est enroulée autour de la partie médiane de la lame lc. Celle-ci a subi une déformation permanente pour que la palette 3 soit sensiblement audessus du plan de l'armature 1 dans sa position de repos en l'absence de toute attraction magnétique. Une telle attraction peut être créée temporairement par une impulsion de courant positive dans la bobine 6 et provoque alors une flexion élastique de la partie arrière de la lame lc.La palette 3 est ainsi amenée dans sa position de travail dans le plan de l'armature 1 en laissant un faible entrefer entre son bord avant et le bord en regard de l'armature 1. La palette 3 est alors maintenue dans sa position de travail grâce à un aimant permanent 5 placé sous cet entrefer à travers lequel il crée un flux magnétique de maintien de même sens que celui créé par l'impulsion positive qui a parcouru la bobine 6. Le retour du relais dans son état de repos, c'est-à-dire le retour de la palette dans sa positionde repos, est provoqué quand il le faut par une impulsion de courant négative appliquée à la bobine 6 de manière à créer dans l'entrefer un flux magnétique opposé au flux de maintien. Chaque guide optique commutable est formé de deux fibres 7 et 8 fixées sur l'armature 1 (fig. 1) ou 9 et 10 collées sous un support magnétique 11 sur lequel l'armature 1 est elle- même collée (fig. 2). Les deux fibres de chaque guide sont obtenues par fixation d'une fibre continue par collage ou enrobage par exemple, puis par un tronçonnage de cette fibre à l'aide d'une scie diamantée rotative ou d'un laser. Les extrémités sectionnées des fibres sont ainsi rigoureusement alignées selon un même axe. Un écran mobile 4, rigide et opaque, est fixé sur le bord avant de la palette 3 de manière à pouvoir s'interposer entre les extrémités en regard des fibres 7 et 8, ou 9 et 10. Dans le cas de fixation directe des guides optiques sur l'armature (fig. 1), les guides sont fixés sur un (ou les) côté(s) longitudinaux de l'armature. Ce (ou ces) côtés) comporte(nt) alors une découpe 12 permettant le libre passage de l'écran 4 qui est déporté latéralement par rapport à l'axe de la palette. Lorsque le relais est au repos, l'écran 4 ne s'interpose pas entre les fibres 7 et 8 (fig. 1A), de sorte que le flux lumineux provenant par exemple de la fibre "amont" 1 se propage dans la fibre "aval" 8. Lorsque le relais est au travail l'écran 4 s'intercale entre les fibres 7 et 8 (fig. 1B) et le flux lumineux est interrompu dans la fibre 8. Dans le cas de fixation des guides optiques tels que 9, 10 sur un support tel que 11 en forme de plaque amagnétiqueportant le circuit magnétique, les guides peuvent être placés dans l'axe de la palette (fig. #et l'écran 14 peut ne pas déborder sur l'armature. Ces guides sont fixés sur la face du support opposée à celle portant le circuit magnétique. Le support 11 comporte une fenêtre 13 à l'aplomb de l'écran 14 de manière que celuisi puisse venir s'interposer entre les fibres telles que 9 et 10 (fig. 2A). Ce support comporte égaiement un évidement 15 assurant l'encastrement de la bobine 6 durant le travail du relais ainsi qu'un logement pour l'aimant 5. L'écran 14 comporte d'une part, dans son quart inférieur gauche par exemple, une échancrure 16 permettant le démasquage d'au moins une fibre 17 en position de repos du relais (fig. 2B) et, d'autre part, dans son quart supérieur droit, une fenêtre 18 permettant le démasquage d'au moins une fibre 19 en position de travail. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux deux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemple. On peut, par exemple, sans sortir du cadre de l'inventions réaliser un commutateur optique présentant à la fois les caractéristiques des deux modes de réalisation cidessu#, c'est-à-dire avec fixation de guides optiques d'une part sur le circuit magnétique latéralement à la palette, d'autre part avec fixation d'autres guides sur le support du circuit magnétique et sensiblement dans l'axe de la palette, l'écran possédant alors des fenêtres superposées. On peut encore augmenter la capacité de commutation du commutateur optique en utilisant des guides optiques rubannés ainsi que des rubans de guides superposés et fixés par collage au circuit magnétique. On peut en outre réaliser, en utilisant la technologie de commutation optique développée dans l'invention, des dispositifs d'émission codée en codage binaire ou autre, en utilisant par exemple un commutateur optique par guide et par élément de code. REVENDICATIONS 1/ Cammutateur optique comportant - une armature (1) constituant une partie fixe d'un relais, - une palette (3) constituant une partie mobile du e^me relais, - un organe (6) de commande de ce relais pour placer la palette (3) alternativement dans une première et dans une deuxième position, - un guide optique, - un écran mobile opaque (4) entrarné par ladite palette (3) de manière à obturer ce guide lorsque la palette est dans Sa première position, caractérisé par le fait que ledit relais comporte un circuit magnétique constitué par une plaque de tôle ferromagnétique découpée de manière à forer ladite armature fixe (1) et une lame allongée (ic) solidaire de cette arcature par l'une de ses extrémités, qui est flexible élastiquement pour que l'autre extrémité constitue ladite palette mobile (3), cette lame (tic) étant pliée de manière permanente de manière à donner à la palette une position de repos écartée du plan de l'armature, - ledit organe de commande (6) étant une bobine électrique disposée de manière à permettre de créer dans ce circuit magnétique un flux magnétique propre à rapprocher la palette du plan de l'armature Jusqu'à une position de travail dans laquelle elle est séparée de l'armature par un entrefer, - le guide optique étant constitué par deux fibres optiques (7, 8 ou 9, 10) fixées sur une partie de l'armature (1) voisine de la palette (3) dans le prolongement l'une de l'autre en laissant un intervalle entre leurs extrémité en regard, l'écran mobile (4) étant entraîné par la palette (3) de manière à se placer dans cet intervalle et à empêcher ainsi la lumière de passer de l'une à l'autre de ces fibres optiques lorsque la palette est dans sa première position et à laisser cet intervalle libre et à permettre ainsi à la lumière de passer de l'une à l'autre de ces fibres optiques lorsque la palette est dans sa deuxième position. 2/ Commutateur selon la revendication 1, caractérisé par le'fait qu'une entaille (12) est pratiquée dans armature (1) sous ledit intervalle entre les extrémités en regard des deux fibres (7, 8) de manière à permettre audit écran mobile (4) de traverser le plan de l'armature (1). 3/ Conmutateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un aimant permanent (5) est placé au voisinage dudit entrefer de manière que, lorsque la palette (3) a été placée dans sa position de travail, le flux sagnétique créé par cet aimant suffise à maintenir la palette dans cette position. 4/ Coimutateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que 1 'une des deux dites fibres optiques (9, 10) est fixée à l'armature (1) par l'inter- médiaire d'un support (11) et est disposée selon la longueur de ladite lame (1c) sur la partie de ce support en regard de cette lame, ledit intervalle entre les extrémités en regard de ces deux fibres optiques coincidant avec ledit entrefer de manière à permettre audit écran mobile (4) de passer à la fois à travers cet intervalle de cet entrefer. 5/ Connutateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites fibres (7, 8 ou 9, 10) sont fixées à ladite armature (1) par collage ou enrobage.