Brevet FR2406211A1 — publié le 19790511

La présente invention a trait à un raccordement de fibres optiques ainsi qu'au dispositif de raccordement permettant la mise en oeuvre de ce procédé. On connaît maintenant bien les avantages de la transmission d'informations par des lignes de transmissions lumineuses à fibres optiques. Un des principaux freins à l'utilisation de ces fibres optiques réside dans les difficultés de raccordement entre deux fibres consécutives ou deux nappes ou ensembles de fibres consécutives. En effet pour éviter une perte trop importante de lumière dans la zone de raccordement il faut que les fibres aient des axes pratiquement alignés à quelques microns près, que les extrémités en regard de deux fibres consécutives soient pratiquement au contact, quelques microns près, que l'angle des axes optiques des deux fibres soit extrêmement faible, au maximum de l'ordre de 1 à 2 degrés et qu'enfin les faces extrêmes des deux fibres en regard soient parfaitement planes. Compte-tenu des exigences dimensionnelles et des faibles tol6- rances permises les dispositifs de raccordement utilisés jusqu'à présent sont préparés ou usinés avec énormément de soin et le montage ou le raccordement proprement dit est une opération délicate presque impossible dans les conditions du chantier. D'une façon générale les moyens de raccordement connus présentent une pièce support pourvue par exemple d'un certain nombre de rainures en V parallèles soigneusement usinées dans lesquelles on wt disposer bout- -bout les extrémités de deux fibres, après quoi des moyens de fixation sont mis en place pour maintenir les fibres en position alignée et à peu près en contact. Ces opérations sont en fait extrêmement délicates car il doit être pris soin d'amener chaque groupe de fibres pratiquement en contact avec un positionnement parfait dans les rainures ou autres cavités qui les logent. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un procédé de raccordement de fibres optiques soit individuelles soit en groupe, par exemple en câbles en rubans, qui permette facilement, dans les conditions rudimentaires du chantier, d'assurer le raccordement des fibres optiques en provoquant une perte lumineuse extrêmement réduite. L'invention se propose également de fournir un dispositif de raccordement susceptible de permettre la mise en oeuvre de ce procédé et conduisant à des raccordements fiables, précis et peu onéreux. L'invention a pour objet un procédé de raccordement de fibres optiques, caractérisé par le fait que l'on amène en alignement axial et angulaire deux fibres ou deux groupes de fibres à raccorder en disposant chaque fois deux fibres à raccorder dans une rainure commune ou un groupe de rainures communes parallèles, que l'on fixe lesdites fibres dans lesdites rainures, que l'on tronçonne transversalement à la direction des rainures l'ensemble ainsi réuni et que l'on rapproche à nouveau les faces libres provenant du tronçonnage. Le rapprochement des deux faces résultant du tronçonnage peut être effectué par coulissement dans une direction parallèle à la direction de la ou des rainures. Cependant dans un mode de mise en oeuvre particulièrement préféré ce rapprochement peut s'effectuer par un mouvement de rotation autour d'un axe éloigné. La fixation des fibres dans leur rainure peut avantageusement s'effectuer en noyant les fibres dans les rainures à l'aide d'un matériau synthétique durcissable de façon à former un bloc constitué par la pièce portant les rainures dans lesquelles sont engagées deux à deux les fibres et par la matière solidifiée coulée sur les rainures. Le tronçonnage peut être effectué à l'aide d'un outil de coupe convenable, par exemple à l'aide d'une meule diamantée très fine ayant une épaisseur comprise entre 0,3 et lmm. On comprend que grâce au procédé selon l'invention il est inutile de préparer les extrémités des fibres alors que dans les autres procédés elles doivent être parfaitement planes, et il est également inutile de chercher à amener les extrémités des fibres en contact du fait qu'il est suffisant que les fibres soient éloignées d'une distance inférieure à l'épaisseur de la zone qui sera découpée. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une pièce de substrat présentant au moins une rainure susceptible de recevoir deux fibres disposées approximativement bout-à-bout, des moyens pour maintenir les fibres placées dans les rainures et des moyens de guidage permettant de ramener en contact sans perte de centrage ni de parallélisme les deux faces obtenues par le tronçonnage. Bien entendu lorsque le dispositif comporte plusieurs rainures ces dernières doivent s'étendre parallèlement les unes aux autres. Les rainures n'ont aucune précision mécanique (angle, profondeur, forme) mais leur géométrie ne doit pas varier dans la zone de tronçonnage. Les moyens de guidage peuvent consister par exemple en des tiges de guidage cylindriques coopérant avec des rainures de guidage pratiquées dans la pièce substrat. La direction des tiges et des rainures n'a pas besoin d'être parallèle aux rainures elles-mêmes d'une façon absolument parfaite car le rapprochement après une faible course entre les deux tronçons sectionnés ne provoque pas de décalage important. Cependant dans une forme de réalisation préférée, les moyens de guidage peuvent avantageusement être composés de deux bras de leviers, formés par exemple par deux morceaux de tôles se rejoignant en un axe commun sensiblement perpendiculaire à la direction des rainures et écarté de ces dernières d'une assez grande distance par exemple de l'ordre de 15 à 60 mm. Les extrémités éloignées des deux bras de levier sont rendues solidaires des extrémités de la pièce substrat et lorsque l'on a tronçonné cette dernière dans sa partie médiane on rapproche les deux faces tronçonnées l'une de l'autre par le pivotement des deux bras de levier autour de leur axe soit sous l'effet de l'élasticité propre à ces leviers, soit à l'aide de moyens de rapprochement positif, par exemple une vis à deux pas opposés. Les moyens de maintien des fibres dans leur rainure peuvent avantageusement comprendre deux peignes élastiques appuyant sur les fibres dans les rainures par l'intermédiaire des extrémités de leurs dents. Ces peignes peuvent être avantageusement ensuite noyés dans le liquide durcissable qui vient recouvrir la face du support présentant les rainures avec leurs fibres D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparat- tront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente une vue avec coupe partielle d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe transversale de ce dispositif, - la figure 3 représente une vue en coupe transversale d'un dispositif similaire pour une nappe de fibres, - la figure 4 représente une vue de dessus d'un dispositif selon une variante de l'invention, - la figure 5 représente une vue en coupe transversale de ce dispositif, - la figure 6 représente une vue de dessus du dispositif après raccordement. On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 3. Le dispositif représenté est destiné à raccorder deux à deux les fibres optiques de deux groupes de quatre fibres 1,2. Le dispositif comporte deux lames métalliques divergentes 3,4, réunies entre elles en des points 5 par soudure ou tout autre moyen Au voisinage de leurs extrémités les lames 3,4 sont fixées aux deux extrémités d'un bloc substrat 6, par exemple en matière plastique,céramique ou métallique et présentant pour l'essentiel la forme d'un parallélépipède aplati. Dans la face supérieure de ce bloc 6 sont pratiquées quatre rainures 7 rectilignes parallèles en forme de V, s'étendant sur toute la longueur du bloc 6. Des orifices traversants convenables sont pratiqués dans les extrémités 8,9 des lames 3,4 en alignement avec lesdites rainures 7. Du côté intérieur les extrémités 8,9 portent des peignes 10, 11 dont les dents souples sont réalisées au pas des nervures 7 et ont tendance à s'appliquer sur la surface au droit des nervures. Les deux groupes de quatre fibres optiques 1,2 sont introduits par leurs extrémités après avoir été dépouillés ou non de leur reve- tement par les deux extrémités du bloc 6 de façon à venir coulisser chacune dans une rainure 7. On voit que les peignes 10,11 ne s'opposent pas à ce mouvement de pénétration et de glissement dans les nervures alors qu'au contraire la tendance de ces peignes est de s'opposer à un retrait des fibres. Les deux groupes de fibres 1 et 2 sont ainsi introduits en glissant dans les nervures jusqu'à ce que les extrémités des deux groupes de fibres soient amenées au voisinage les unes des autres dans la zone centrale du bloc 6 comme représenté sur la figure 1. I1 importe peu que les fibres se touchent en leur extrémité ou non et elles peuvent avoir un état de surface quelconque à leur extrémité. Une fois les fibres dans la position représentée sur la figure 1, on verse sur la face supérieure du bloc 6 un liquide plastique durcissable tel qu'une résine jusqu'au niveau 12 suffisant pour enrober complètement les fibres et les maintenir mécaniquement dans les rainures. Ce liquide durcissable peut être contenu, lorsqu'il est à l'état liquide, au sein d'une sorte de cuvette 13, non représentée sur la figure 1, et qui entoure le bloc 6. Du côté des extrémités 8,9 le liquide est empêché de s'écouler au-del des orifices pratiqués dans ces extrémités par la présence de brides de fixation convenables classiques 14,15, destinées à bien maintenir les câbles en place. Lorsque le liquide a durci on comprend qu'il s'est alors formé un bloc compact comprenant le bloc support 6, les extrémités de fibres situées dans les rainures, le liquide 12 durci ainsi que les peignes 10,11, noyés dans le liquide durci Dans cette situation les fibres 1,2 sont deux à deux alignées dans les nervures d'une façon pratiquement coaxiale. Une fois cette opération réalisée on découpe ce bloc compact à l'aide d'une meule diamantée 16. Comme on le voit sur la figure 1 la direction de tronçonnement de cette meule 16 est sensiblement transversale par rapport à la direction des rainures 7 et située sensiblement dans la partie médiane du bloc de sorte que l'on conçoit qu'après tronçonnement ce bloc complexe aura été divisé en deux blocs partiels dont les faces en regard, parfaitement planes seront séparées d'une distance correspondant à l'épaisseur de la meule 16. Par suite de cette opération de tronçonnage les fibres optiques 1,2 pr6- senteront, dans ces faces, des extrémités parfaitement planes et parallèles les unes aux autres. I1 suffit alors après avoir éventuellement badigeonné lesdites faces d'un liquide ou graisse d'incidence, de rapprocher les deux lames ,3,4 l'une de l'autre jusqu'à ce que les deux faces des deux blocs viennent au contact, réalisant un contact et un alignement pratiquement parfait des fibres optiques 1,2. Pour ramener ces faces en contact on peut par exemple utiliser une tige filetée à pas inversés 17 traversant des taraudages 18 solidaires des lames 3,4 mais en variante on pourrait également se servir de la simple élasticité des lames 3,4 qui, à l'état représenté sur la figure 1, seraient en situation de précontrainte, étant écartées par le bloc 6. On comprend que la distance entre les points de jonction 5 et le bloc 6 doit être relativement grande de façon que le déplacement angulaire des rainures 7 lors de l'opération de rapprochement soit minime. On a représenté sur la figure 3 l'état de la lame 3 après tron çonnage et avant le rapprochement. Cette fois-ci le bloc 6 identique ou similaire au bloc 6 de la figure 1 reçoit dans ses rainures non plus des fibres individuelles mais des reliefs convenables d'un câble nappé 19 de quatre fibres 1. On voit le liquide durci 12 dans lequel sont noyées les dents du peigne 10 et on comprend comment ce liquide maintient le câble nappé exactement en place dans les rainures. On se réfère maintenant aux figures 4 à 6. Dans cette forme de réalisation le dispositif ne comprend pas de lames telles que 3,4. I1 comporte par contre un bloc substrat 20 muni de 5 rainures 21 analogues aux rainures 7. Ce bloc substrat comporte en outre deux rainures à section en V plus grande 22 sensiblement parallèles aux rainures 21 mais ces rainures peuvent être usinées avec une précision assez faible quant à leur parallélisme. Ces rainures 22 sont susceptibles de recevoir deux piges cylindriques 23 dont l'utilité apparaitra par la suite. Avant de mettre en place les groupes de fibres 1,2 dont les extrémités voisines sont, comme on le voit sur la figure 4, grossièrement sectionnées, on badigeonne la face du bloc 20 présentant les rainures 21 d'une couche de vernis ou de colle 24. De la sorte lorsque l'on introduit 1,2 dans les rainures 21 elles se trouveront maintenues dans ces rainures par ce matériau adhésif, ou par tout autre moyen. Une fois cette opération faite on découpe l'ensemble dans une direction transversale par rapport aux rainures 21 par une meule 16 de façon à diviser cet ensemble en deux parties possédant deux faces voisines, résultant du tronçonnage, parfaitement planes et dans lesquelles apparaissent avec un état de surface parfait les extrémités sectionnées des groupes de fibres 1,2. On peut alors comme représenté en figure 5 mettre en place les piges 23 qui vont permettre par coulissement de rapprocher les deux blocs obtenus jusqu'à un contact dans la position représentée sur la figure 6. Les piges 23 peuvent être maintenues au fond de leur rainure 22 par une plaque 25 revêtue d'un matériau déformable 26. Dans cette position on voit que les extrémités des fibres 1,2 viennent pratiquement au contact dans un état d'alignement à peu près parfait et avec des faces en contact ayant un état de surface parfaitement plan. Il suffit alors de relier les deux blocs obtenus par des moyens de fixation quelconque et le raccordement des fibres est assuré. Bien que l'invention ait été décrite à propos de formes de réalisation particulières il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter différentes modifications de forme ou de matériaux sans pour cela s'éloigner ni de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Procédé de raccordement de fibres optiques, caractérisé par le fait que l'on amène en alignement axial et angulaire deux fibres ou deux groupes de fibres à raccorder en disposant chaque fois deux fibres à raccorder dans une rainure commune ou un groupe de rainures communes parallèles, que l'on fixe lesdites fibres dans lesdites rainures, que l'on tronçonne transversalement la direction des rainures l'ensemble ainsi réuni et que l'on rapproche à nouveau les faces libres provenant du tronçonnement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rapprochement s'effectue par coulissement dans une direction parallèle à la ou aux rainures. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rapprochement s'effectue par mouvement de rotation autour d'un axe éloigné et transversal par rapport à la direction de la ou des rainures. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on effectue la fixation des fibres en les noyant dans les rainures à l'aide d'un matériau synthétique liquide durcissable. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une pièce de substrat présentant au moins une rainure susceptible de recevoir deux fibres disposées approximativement bout-à-bout, des moyens pour maintenir les fibres placées dans les rainures et des moyens de guidage pour ramener en contact sans perte de centrage ni de parallélisme les deux faces obtenues par le tronçonnement. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de guidage comportent des piges cylindriques coopérant avec des rainures de guidage pratiquées dans la pièce substrat. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de guidage sont composés de deux bras de levier réunis en un axe sensiblement perpendiculaire à la direction des rainures et écartées de ces dernières, les extrémités des deux bras de levier étant rendues solidaires des extrémités de la pièce de substrat. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que pour le rapprochement des deux bras de levier il comporte une vis à pas opposés. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les deux bras de levier sont précontraints sous l'effet de leur élasticité propre. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait que pour maintenir les fibres en place il comporte deux peignes élastiques dont les dents appuient sur les fibres dans les rainures en étant courbées dans un sens facilitant le rapprochement des fibres et s'opposant à leur écartement. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte, autour de la pièce de substrat, un élément en forme de cuvette pour recevoir un liquide durcissable pour noyer les fibres et les maintenir dans les rainures.