Brevet FR2519214A1 — publié le 19830701

La présente invention est relative à un nouveau système de liaison électrooptique Elle est notamment relative à un système électro- optique permettant de transnettre tous les signaux mzdulés tels que par exemple les signaux de mesure, ainsi que les signaux de téléo Em- mande en réponse aux signaux de mesure. Une telle transmission se fait normalement sur des conducteurs électriques, mais pour des signaux faibles, l'affaiblissement devient très important avec la distance, et déjà très net au-delà de quelques centaines de mètres. On a pensé pour pallier cet inconvénient, à convertir les signaux électriques en signaux optiques et à transmet- tre ces derniers sur des fibres optiques qui permettent des transmissions sans affaiblissement notable sur quelques kilomètres. La fibre optique qui sert de véhicule d'informa- tion nécessite d'être raccordée à un émetteur lumineux - par exemple une diode électroluminescente à l'entrée, et un élément photosensible à la sortie Ce raccordement se fait d'habitude par un connecteur comportant, en général, un élément mâle dans lequel la fibre est montée avec sa face de sortie rendue parfaitement plane et régulière pour venir se placer face à l'élément femelle dudit connecteur. Ces éléments (émetteurs ou récepteurs) sont eux- mêmes reliés à des circuits électroniques adaptés à la fonction désirée. Un tel connecteur convient parfaitement, est fia- ble, et son fonctionnement donne toute satisfaction, tout au moins dans des endroits abrités et propres Mais dès que l'on désire utiliser ce type de connecteur en extérieur, sur un chantier par exemple, on encourt des risques non né- gligeables de mauvais fonctionnement, risques dûs à l'intro- duction de poussières ou autres particules, en particulier au moment de la réunion des deux éléments du connecteur, risques qui n'existent pas pour les connecteurs électriques. La présente invention s'est par conséquent donné pour but de pourvoir à un nouveau système de liaison élec- trooptique qui répond mieux aux nécessités de la pratique que les connecteurs visant au nmtm but antérieurement cannus,notamumnt en ce qu'il peut être utilisé en tous lieux et en tous mroents pour des télécumandes,télénesures, télécoemunications, télévision, etc La présente invention a pour objet un système de liaison électrooptique composé d'un c&ble de liaison muni à chaque extrémité d'un raccord mâle et d'un raccord femel- le de branchement électrique, lequel système est caractéri- sé en ce que le câble comprend deux conducteurs électriques d'alimentation, et au moins une fibre optique de transmis- sion, les raccords d'extrémité mâle et femelle du câble comprenant chacun un circuit branché sur les deux conducteurs pour alimenter un convertisseur de signaux: le convertis- seur d'un raccord transformant les signaux électriques en signaux optiques, le convertisseur d e l'autre raccord transformant lesdits signaux optiques en signaux électri- ques les signaux optiques étant transmis par la fibre optique sur laquelle sont montés les convertisseurs, tandis que les circuits des signaux électriques sont reliés aux broches ou fiches des raccords. Selon une caractéristique de la présente inven- tion, le système de liaison comprend une première fibre optique pour transmission de signaux a l 1 e r, et une se- conde fibre optique pour transmission de S i q N a u x retour, les deux fibres transmettant les signaux dans des directions opposées. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'objet de la présente invention, deux cibles de liaison sont reliés par l'intermédiaire d'une boite ou dispositif amplificateur de signaux électriques. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'objet de la présente invention, deux câbles de liaison sont reliés par l'intermédiaire d'une boite ou dispositif amplificateur de tension d'alimentation. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'objet de la présente invention, le c&ble est relié direc- tement ou par l'intermédiaire de boîtes d'amplification à une botte de dérivation comportant une entrée et plusieurs sorties électriquement reliées à l'entrée. Conformément à l'invention, l'ensemble, c'est-à- dire le cable, les raccords et les bottiers, sont rendus étanches. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un système de liai- son électrooptique selon l'invention, la figure 2 est une vue schématique d'une botte-relais d'amplification de tension qui se monte entre deux systè- mes de liaison selon l'invention, la figure 3 est une vue schématique d'une botte-relais d'amplification de signaux se montant entre deux systèmes de liaison selon l'invention, et la figure 4 est une vue schématique d'une botte de dériva- tion, pour le système de liaison selon l'invention. Il doit être bien entendu toutefois, que ces des- sins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Selon l'invention, le système de liaison électro- optique représenté à la figure 1 est formé d'un câble 1 de transmission pourvu à chaque extrémité de raccords male et femelle 2 et 3 de branchements électriques Cet ensemble cable et raccords est de préférence complètement étanche et peut, par conséquent, être immergé. Le cable 1 dans cet exemple, comporte deux fibres optiques 4 et 5 et des conducteurs électriques 6 et 7 d'ali- mentation, ainsi qu'un conducteur 8 de masse ou terre Ce càble, étant donné les coefficients de transmission élevés des fibres actuelles, peut avoir une longueur allant jusqu'à plusieurs dizaines de kilomètres. A une extrémité, le raccord 2 male comporte un transformateur d'alimentation 9 branché entre les conduc- teurs 6 et 7 avec, si nucessaire,un nont redresseur pour ob- tenir une alimentation convenable; il est évident que cet ensemble pourrait être supprimé si les conducteurs 6 et 7 étaient directement branchés à une source continue. Cet alimentation fournit le courant nécessaire aux deux convertisseurs 10 et il électrooptiques montés en bout des fibres 4 et 5. Le convertisseur 10 transforme les signaux élec- triques reçus de l'extérieur en signaux optiques qui sont transmis par la fibre 5, tandis que le convertisseur il transforme les signaux optiques transmis par la fibre 4 en signaux électriques. De même, à l'autre extrémité du cable 1, on trouve le raccord 3 femelle qui comprend également le trans- formateur 9 d'alimentation et les deux convertisseurs 10 et 11 Toutefois, le convertisseur 10 est monté sur la fi- bre 4, et le convertisseur il sur la fibre 5. Un tel système de liaison présente donc les avan- tages de transmission de la fibre optique et la fiabilité et l'étanchéité des raccords de branchement électriques. Dans certains cas, on peut être amené à accoupler plusieurs cables de liaison A cet effet, ils peuvent être directement branchés bout à bout, mais souvent il est néces- saire d'amplifier les signaux avant de les transmettre à l'autre c Able D'autre part, si la chute de tension dans les conducteurs 6 et 7 est trop élevée, on doit également la compenser par un amplificateur de tension. A cet effet, on a prévu des boites de raccorde- ment à entrée male et sortie femelle, telle que la boite 12 représentée à la figure 2, qui comporte un transforma- teur élévateur 13 se branchant sur les conducteurs 6 et 7 du câble, des conducteurs électriques 14, 15, 16 et 17 as- surant la transmission des signaux électriques provenant des convertisseurs il de chaque câble accouplé. De même, la boite 18 d'amplification de signaux électriques représentée à la figure 3,comporte deux ampli- ficateurs 19 et 20 recevant les signaux électriques trans- mis par les raccords d'extrémité des câbles Ces amplifi- cateurs sont alimentés par l'intermédiaire d'un transfor- mateur 21 branché sur les conducteurs de liaison qui re- lient entre eux les conducteurs 6 et 7 de chaque câble. La figure 4 représente une boîte 22 de dériva- tion à une entrée comportant des fiches males et deux sor- ties à fiches femelles respectivement reliées aux fiches mâlespar des conducteurs électriques Cette boîte permet de relier un c Able de transmission à d'autres cables et/ou des appareils de réception ou traitement de signaux élec- triques. Dans l'exemple décrit, le càble 2 comporte deux fibres 4, 5, un pour chaque sens de transmission, mais le câble pourrait comporter une ou plusieurs fibres optiques suivant le nombre et la complexité des transmissions de signaux électriques à transmettre. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du tech- nicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS i O Système de liaison électrooptique composé d'un cable ( 1) de liaison muni à chaque extrémité d'un raccord maile et d'un raccord femelle ( 2 et 3) de branche- ment électrique, lequel système est caractérisé en ce que le cable ( 1) comprend deux conducteurs électriques ( 6 et 7) d'alimentation, et au moins une fibre optique ( 4,5) de transmission, les raccords d'extrémité male et femelle du cable comprenant chacun un circuit a branché sur les deux conducteurs ( 6 et 7) pour alimenter un convertisseur ( 10,11) de signaux: le convertisseur ( 10) d'un raccord transfor- mant les signaux électriques en signaux optiques, le convertisseur ( 11) de l'autre raccord transformant lesdits signaux optiques en signaux électriques les signaux opti- ques étant transmis par la fibre optique sur laquelle sont montés les convertisseurs ( 10 et 11), tandis que les cir- cuits des signaux électriques sont reliés aux broches ou fiches des raccords. 2 o Système selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le cable ( 1) comporte deux fibres ( 4,5) optiques, un premier raccord (>) comprenant un convertisseur ( 10) de signaux électriques en signaux optiques pour la première fibre ( 5) et un convertisseur ( 11) de signaux optiques en signaux électriques pour la seconde fibre ( 4), tandis que l'autre raccord ( 3) comprend un convertisseur ( 11) de si- gnaux optiques en signaux électriques pour la première fi- bre ( 5) et un convertisseur ( 10) de signaux électriques en signaux optiques pour la seconde fibre ( 4). 3 Système selon la Revendication l ou la Reven- dication 2, caractérisé en ce que deux c Ables de liaison sont reliés par l'intermédiaire d'une boite ou disnositif ( 13) amplificateur de signaux électriques. Système selon l'une quelconque des Revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que deux cables de liaison sont reliés par l'intermédiaire d'une boite ou dispositif ( 1.) amplificateur de tension d'alimentation. Système selon l' une quelconque des Revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le cable est relié di- rectement ou par l'intermédiaire de boîtes d'amplification ( 12-18) à une botte de dérivation ( 22) comportant une en- tree et plusieurs sorties électriquement reliées à l'entrée. 6 Système selon l'une quelconque des Revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que l'ensemble cable ( 1), raccords ( 2,3) et bottier ( 12, 18, 22) est étanche. 7 Application du système selon l'une quelconque des Revendications 1 à 6 pour la téléalimentation des dif- férents équipements électriques et électroniques situés en aval.