Brevet FR2486664A1 — publié le 19820115

La présente invention se rapporte à un dispositif de jonction de deux éléments optiques montés sur des supports situés dans l'alésage cylindrique d'un bâti, de façon que leurs faces réceptrice et émettrice en regard soient alignées sur un axe optique commun pour obtenir un minimum de pertes de transmission. La jonction de deux éléments optiques est importante entre autres pour la transmission par cables optiques dans les systèmes de communication: Pour obtenir une jonction à rendement élevé, ce réglage doit être effectué avec une grande précision. De nombreux dispositifs permettant la jonction de deux éléments optiques ont été réalisés dans le passé. I1 est notamment connu par la demande de brevet déposée en France le 12 Mai 1976 sous le numéro 76 14 252, de monter deux éléments optiques chacun sur un support cylindrique; ces deux supports étant disposés dans des rainures en forme de V d'une pièce d'accouplement, L'angle formé par ces rainures étant pratiquement droit. Le positionnement de ces éléments entre eux s'effectue alors en déplaçant les supports dans les rainures en V, soit en translation, soit en rotation. Ce système présente l'inconvénient de mettre en oeuvre des pièces d'accouplement qui doivent être usinées avec une grande précision, et qui de ce fait sont onéreuses. De plus ces pièces font l'objet d'une fabrication spéciale. En vue de pallier ces inconvénients, la présente invention tout en permettant une grande précision de réglage combine des composants faciles à usiner, peu onéreux et dont certains sont déjà disponibles pour d'autres applications. L'invention a pour objet un dispositif de jonction des faces émettrice et réceptrice de deux éléments optiques comportant un bâti, des supports de montage de ces éléments optiques et des moyens de liaison entre ces supports et ce bâti, caractérisé en ce que ce bâti comporte un manchon rigide à l'intérieur duquel est placé l'un au moins des supports de montage; ce support de montage étant une pièce de révolution de forme allongée comportant une paroi latérale cylindrique délimitant une cavité annulaire avec la paroi intérieure du manchon; les moyens de liaison comprenant au moins deux éléments identiques élastiques et de forme torique fermant axialement cette cavité annulaire; le manchon comprenant au moins un moyen mécanique de poussée à avance réglable agissant sur ce support de montage à mi-distance entre les éléments élastiques. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées parmi lesquelles: - les figures 1 à 3 illustrent un dispositif conforme à l'invention; - les figures 4 et 5 représentent une variante de réalisation d'un dispositif de jonction selon l'invention; - les figures 6 et 7 illustrent deux autres formes de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Sur la figure 1 qui est une coupe axiale, la partie cylindrique centrale l faisant office de support de montage d'un élément optique est maintenue à l'intérieur d'un bâti 2 en forme de manchon rigide par Pintermédiaire de deux joints toriques élastiques identiques 3. Une vis de réglage 4 située à mi-distance de ces deux joints 3 permet le déplacement de la partie centrale 1. Malgré la simplicité de cette structure, il est possible d'atteindre une sensibilité de réglage de déplacement d'environ 10-7 m. Par sa position particulière la vis de réglage 4 opère un déplacement en translation; deux comparateurs placés en 6 et 7 montrent que le déplacement ne s'accompagne d'aucun pivotement sensible de la partie centrale 1.La partie centrale 1 peut comporter un canal de montage centré ou non 5 destiné à recevoir un élément optique tel qu'une fibre optique. La figure 2 est une coupe transversale du dispositif de a figure l. Elle comporte donc le bâti 2, la partie cylindrique centrale et la vis de réglage 4. Lorsque la vis de poussée 4 n'appuie pas sur la partie cylindrique 1, on peut prévoir un léger excentrement du canal 5 tel qu'il puisse être réduit et inversé lorsque la vis 4 pousse sur la partie cylindrique. Cette poussée écrase symétriquement les joints toriques 3. Sur la figure 3 on a ajouté aux éléments de la figure l une vis de réglage supplémentaire il située à l'extérieur des joints toriques 3. Cette vis permet complémentairement au déplacement parallèle, un basculement d'un angle a de la partie cylindrique 5 par rapport au bâti 2. Les figures 4 et 5 sont des coupes axiale et transversale d'une variante de réalisation de l'invention. La partie cylindrique centrale 17 a été modifiée par l'usinage des gorges 26 dans lesquelles sont insérés les joints 3, et d'au moins une portée inclinée 18 sur laquelle agissent les vis de réglage 12 et 25. En effet, on considère une deuxième vis de réglage 25 ayant une direction radiale comme la première 12. Elle forme, à titre non limitatif, un angle de 900 par rapport à l'axe de la partie cylindrique. Nous avons donc à présent un réglage par translation dont la direction du mouvement est quelconque dans le plan perpendiculaire à l'orientation imposée. De plus, pour permettre un réglage fin, on considère des vis de réglage à bout rond dont l'usinage est parfaitement centré sur l'axe des vis. Les joints toriques 3 peuvent être précontraints lors de l'introduction de la partie cylindrique 17 dans le bâti 14 afin de supprimer tout flottement. La portée inclinée 18 permet d'obtenir à partir de la composante radiale créée par l'action de chaque vis de réglage une composante axiale de déplacement à laquelle se prête l'élasticité des points toriques: cette composante axiale permettant le rapprochement de la partie cylindrique 17 d'une des extrémités de bâti ou se trouve fixé un autre élément optique tel qu'une lentille à gradient d'indice de type "SELFOC" 20. Le corps cylindrique 17 comporte un canal de montage contenant une fibre optique 21, ainsi en réalisant ce rapprochement, on effectue aussi celuides deux éléments optiques considérés 20 et 21. Ce canal de montage est décentré dans le corps cylindrique (23 différent de 22) pour permettre un réglage dans une plage s'étendant de part et d'autre de la position centrée. La jonction de ces deux éléments optiques peut donc être réalisée en jouant sur les deux vis de réglage jusqu'à obtenir un maximum de transmission. Dans ce qui précède, on a considéré la phase de réglage du dispositif de jonction. Lorsque cette phase est terminée, on peut rendre solidaire le bâti et le corps cylindrique au moyen d'un matériau durcissable injecté dans la cavité annulaire 19 formée par le boitier, le corps cylindrique interne et les joints toriques. A cet effet des orifices 15 ou 16 sont prévus pour assurer l'injection du matériau durcissable et la sortie de rair refoulé. La portée inclinée peut avantageusement être constituée par une portée conique. Le canal de montage peut être centré dans la portée cylindrique. A titre d'exemple non limitatif, le bâti 14 et le corps cylindrique 17 sont métalliques, mais on peut également réaliser ces éléments par injection dans un moule d'un matériau organique de synthèse.Les joints toriques 3 sont des joints en matériau élastomère par exemple en néoprène. On remarque donc que les éléments considérés dans cette réalisation sont des matériaux d'utilisation courante de faible courts ainsi le bâti peut être un simple tube. Dans la réalisation dont la description vient d'être faite, les éléments optiques considérés sont d'une part une fibre optique et d'autre part une lentille de type "SELFOC", mais différents autres éléments peuvent etre considérés, ainsi à titre non limitatif, on peut considérer: la jonction de deux fibres optiques, celle d'un élément photoémetteur, et d'un élément photorécepteur, ainsi que tout autre combinaison de ces éléments entre eux. Le matériau durcissable peut être avantageusement une résine polymérisable. La figure 6 est une coupe axiale d'une autre forme de réalisation obtenue en considérant à Intérieur d'un même bati 14 deux corps cylindriques 17 et 170; ceux-ci peuvent être positicnnées face à face de telle sorte qu'en enfonçant les vis de réglage 12 et 120 il y ait rapprochement des deux corps cylindriques. Chacun de ces corps cylindriques contenant dans un canal de montage un élément optique, il y a donc possibilité de jonction entre ces deux éléments par réglage des vis. Le processus de réglage est donc un processus identique à celui défini précédemment. Comme dans le cas des figures 4 et 5, les corps cylindriques 17 et 170 sont munis de gorges dans lesquelles sont insérés les joints toriques 3, ils ont des portées inclinées sur lesquelles agissent les vis de réglage 12 et 120. Deux orifices 15 et 150 ou 16 et 160 permettent l'injection d'un matériau durcissable dans les cavités 19 et 190, le reflux de l'air s'effectuant par les deux autres orifices. La figure 7 est à rapprocher de la figure 4. Elle représente en effet une coupe axiale d'une autre variante de réalisation de l'invention, mais à présent le bâti est muni d'une collerette permettant de rendre ce bâti solidaire d'un chassis extérieur. On aurait tout aussi bien pu considérer le corps cylindrique muni d'une collerette pour le rendre solidaire d'un chassis. REVENDICATIONS 1. Dispositif de jonction des faces émettrice et réceptrice de deux éléments optiques comportant un bâti, des supports de montage de ces éléments optiques et des moyens de liaison entre ces supports et ce bâti; caractérisé en ce que le bâti comporte un manchon rigide (2,14) à l'intérieur duquel est placé l'un au moins des supports de montage (1,17) ;ce support de montage étant une pièce de révolution de forme allongée comportant une paroi latérale délimitant une cavité annulaire (19) avec la paroi intérieure du manchon; les moyens de liaison (3) comprenant au moins deux éléments identiques élastiques et de forme torique fermant axialement cette cavité annulaire (19) le manchon (2,14) comprenant au moins un moyen mécanique de poussée à avance réglable (4) agissant sur ce support de montage à midistance entre les éléments élastiques (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de poussée auxiliaires (11) permettent d'imposer un basculement de ce support de montage par rapport au manchon. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ce support de montage comporte un canal de montage (5) centré destiné à recevoir un élément optique. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ce support de montage comporte un canal de montage (5) excentré destiné à recevoir un élément optique, les moyens de poussée permettant d'annuler l'excentricité par écrasement des éléments élastiques. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de poussée comprennent des vis (12,25) agissant suivant des directions radiales distinctes d'un même plan de mouvement. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments élastiques (3) sont en matériau élastomère. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments élastiques (3) sont positionnés dans des gorges (26) appartenant au moins à l'un des deux éléments dont ils assurent la liaison. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de montage comprend une portée inclinée (18) permettant d'obtenir à partir de la poussée radiale une composante de déplacement axial compatible avec la déformation par cisaillement des éléments élastiques. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 8, caractérisé en ce que ce support de montage comprend des gorges (26) dans lesquelles sont positionnés les éléments élastiques, un deuxième support de montage (20) étant solidaire du bâti. 10. Dispositif selon Pune quelconque des revendications 1 et 7, caractérisé en ce que deux supports mobiles comprenant des plans inclinés sont agencés face à face à l'intérieur du manchon; ces plans inclinés étant positionnés de façon à favoriser le rapprochement de ces supports. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon comporte au moins un orifice (15) pour permettre l'injection gun matériau durcissable. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le matériau durcissable est un matériau polymérisable. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bâti ou l'un des supports de montage comporte une collerette. 14. Dispositif selon l'une -quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un au moins des éléments optiques est une fibre optique. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un des éléments optiques est photoémetteur. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'un des éléments optiques est photorécepteur. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caraçtérisé en ce que l'un au moins des éléments est une lentille. 18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que cette lentille est un tronçon de fibre à gradient d'indice.