Brevet FR2512560A1 — publié le 19830311

Dispositif permettant de séparer des faisceaux de rayonnement sortant d'une fibre optique " L'invention concerne un dispositif servant à séparer des fais- ceaux de rayonnement de longueurs d'onde différentes sortant d'une fibre optique à l'aide d'une grille à réflexion. Un tel dispositif est connu, entre autres de Applied Optics, Vol 18, N'15, page 2835 Dans le dispositif connu, les faisceaux de rayonnement sortant de la fibre optique sont dirigés sur une grille à réflexion par l'intermédiaire d'un système de lentilles L'angle sous lequel les faisceaux de rayonnement sont réfléchis par la grille est tributaire des longueurs d'onde des faisceaux Après avoir traversé le système de lentilles, les faisceaux de rayonnement ainsi séparés sont amenés à plusieurs fibres de sortie optiques Chacune des fibres de sortie correspond au faisceau à longueur d'onde l 1 ' A 2 '- In qui sont réfléchies respectivement par la grille sous Un angle c X 19 c Le dispositif connu présente le désavantage de ne pouvoir sé- parer que les faisceaux de rayonnement présentant des longueurs d'on- de assez rapprochées. L'invention vise à fournir un dispositif du genre mentionné ci-dessus qui convient également à un ou plusieurs faisceaux de rayonnement dont la longueur d'onde se situe assez loin de celle des autres faisceaux de rayonnement Selon un aspect, elle est caractéri- sée en ce qu'un réflecteur séparateur de longeurs d'onde est inséré entre la fibre optique et la grille à réflexion et assure la réfle- xion du faisceau de rayonnement (ou de faisceaux de rayonnement), dont la longueur d'onde (ou les longueurs d'onde) est (sont) assez éloignée(s) de celles des faisceaux de rayonnement présentant des longueurs d'onde assez rapprochées, vers une fibre de sortie et la transmission de faisceaux de rayonnement de longueurs d'onde assez rapprochées vers la grille à réflexion. Selon un autre aspect avantageux, un dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'un réflecteur séparateur de lon- gueurs d'onde est appliqué entre la fibre optique et la grille à 12560 réflexion et assure la réflexion de faisceaux de longueurs d'onde assez rapprochées vers la grille à réflexion et la transmission du faisceau (ou des faisceaux) de longueur d'onde (ou des longueurs d'onde) assez éloignée(s) de celles des faisceaux de longueurs d'onde assez rapprochées. Selon une autre forme de réalisation du dispositif corfforme à l'invention, une grille à réflexion est insérée aussi bien dans le trajet des faisceaux de rayonnement réfléchis par le réflecteur sépa- rateur que dans le trajet des faisceaux de rayonnement transmis par le réflecteur séparateur. La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre une première forme de réalisation du dispo- sitif conforme à l'invention. La figure 2 montre une deuxième forme de réalisation du dispo- sitif conforme à l'invention. La figure 3 montre une troisième forme de réalisation du dis- positif conforme à l'invention. Dans la forme de réalisation selon la figure 1, des faisceaux de longueurs d'onde)J À 2 ÀNI X N+ 1 sortent de la fibre d'entrée 10 Les longueurs d'onde A,> 2,, ÀN de ces fais- ceaux sont assez rapprochées et la longueur d'onde >N+' est assez éloignée des autres longueurs d'onde Les faisceaux, maintenant pa- rallèles, parviennent par l'intermédiaire de la lentille 11 sur le réflecteur séparateur de longueurs d'onde 12 qui transmet pratiquement sans inconvénient les faisceaux de longueurs d'onde î 12 ' *XN et qui réfléchit le faisceau de longueur d'onde Le filtre dichrolque 14 transmet ce faisceau à la fibre de sortie 20 par l'intermédiaire de la lentille 15 Le filtre 14 supprime le rayonnement résiduel de longueurs d'onde A 1 X 2 A réfléchi par le réflecteur 12 Après avoir traversé le réflecteur N 12, les faisceaux de longueurs d'onde AÀ 2 XN parviennent sur la grille à réflexion 13 de façon à former un angle i avec la normale 21 Le faisceau de longueur d'onde A 1 est réfléchi de façon à former un angle e 1 avec la normale 21, celui de longueur d'onde e 2 forme un angle e 2, etc Les faisceaux ainsi spatialement séparés d'après leurs longueurs d'onde traversent 12560 sans inconvénient le réflecteur 12 et sont focalisés par la lentille 11 à plusieurs endroits dans son plan focal A ces endroits sont ap- pliquées les fibres de sortie 1, 2, N La séparation des faisceaux de longueurs d'ondel, 2 ' À N est ainsi réalisée. Dans un exemple de réalisation, les fibres 10 et 20 étaient identiques et leur noyau présentait un diamètre de 50/um Des fais- ceaux de longueurs d'onde de 817 nm, 844 nm et 1325 nm sortaient de la fibre 10 Le faisceau de longueur d'onde de 1325 nm entrait dans la fibre 20, celui de longueur d'onde A = 817 nm entrait dans la fi- bre 1, celui de longueur d'onde A = 844 nm dans la fibre 2 Les fibres 1 et 2 présentaient un noyau d'un diamètre de 100 /um Du fait que les fibres 10 et 20 étaient identiques, il était possible d'inverser sans risque de pertes additionnelles le faisceau de lon- gueur d'onde de 1325 nm, donc de le faire sortir de la fibre 20 et de le faire entrer dans la fibre 10. Dans la forme de réalisation selon la figure 2, des faisceaux de longueurs d'onde A 1 i À 2 ' - N> N+ 1 sortaient de la fibre d'entrée Les longueurs d'onde a à A N de ces faisceaux sont assez rapprochées et la longueur d'onde N+ 1 est assez éloignée des autres longueurs d'onde Après avoir traversé la lentille 31, les faisceaux, maintenant parallèles, parviennent sur le réflecteur sépa- rateur de longueurs d'onde 32 qui transmet le faisceau de longueur d'onde N+ 1 pratiquement sans inconvénient (pour 90 à 95 %) et qui réfléchit les faisceaux de longueurs d'onde 1 àa d'une façon pratiquement totale (pour 99,9 %) Le faisceau ainsi transmis est fo- calisé par la lentille 33 dans son plan focal ou est prévue la fibre de sortie 34 Les faisceaux réfléchis parviennent sur la grille à réflexion 35 et, après réflexion, ils sont spatialement séparés par la grille Ensuite, ces faisceaux réfléchis sont réfléchis à nouveau par le réflecteur 32 et focalisés par la lentille 31 sur les fibres de sortie correspondantes 1 à N Le filtre 14 inséré dans la forme de réalisation selon la figure 1 est ici omis En effet, la composante de rayonnement présente refléchie par le réflecteur 32 et présentant la longueur d'onde A N+ 1 ( 5 à 10 % du rayonnement de longueur d'onde ÀN+l parvenant sur le réflecteur 32) est réfléchie par la grille à réflexion 35 et dirigée par l'intermédiaire du réflecteur 32 et de la lentille 31 de façon que la représentation tombe à l'exté- 12560 rieur de la face d'entrée des fibres 1 à N Ainsi, même sans filtre 14, il n'est nullement question de diaphoties de rayonnement de lon- gueur d'onde N+ 1 dans les fibres 1 à N. La forme de réalisation selon la figure 3 utilise deux grilles à réflexion Parmi les faisceaux de rayonnement de longueurs d'onde Ai à IN+M sortant de la fibre d'entrée 40, les longueurs d'onde N+ 1 à A N+M sont assez éloignées des longueurs d'onde ) 1 à 7 N Après avoir traversé la lentille 41, les faisceaux maintenant parallèles, de longueurs d'onde À 1 à ^^+M atteignent le réflecteur séparateur de longueurs d'onde 42, qui transmet les faisceaux de longueurs d'onde i 1 à AN pratiquement sans inconvé- nient (pour 90 à 95 %) et qui réfléchit à peu près entièrement les faisceaux de longueurs d'onde 4 N+ 1 à i N+M ( 99,9 %) Les faisceaux transmis sont réfléchis par la grille à réfle- xion 43 et séparés spatialement Après transmission par le réflecteur 42, ils sont focalisés par la lentille 41 dans les faces d'entrée des fibres de sortie 1 à N. Les faisceaux de longueurs d'onde + 1 à 1 N+M réfléchis par le réflecteur séparateur de longueurs d'onde 42 sont réfléchis par la grille à réflexion 44 et séparés spatialement Après réflexion par le réflecteur 42, ils sont focalisés par la lentille 41 dans les faces d'entrée des fibres de sortie N+ 1 à N+M Il est évident que, tout comme dans la forme de réalisation selon la figure 2, le filtre 14 de la figure 1 est également omis dans la forme de réalisation selon la figure 3. REVENDICATIONS 1 Dispositif servant à séparer des faisceaux de rayonnement de longueurs d'onde différentes sortant d'une fibre optique à l'aide d'une grille à réflexion, caractérisé en ce qu' un réflecteur sépara- teur de longeurs d'onde est inséré entre la fibre optique et la gril- le à réflexion et assure la réflexion du faisceau de rayonnement (ou de faisceaux de rayonnement), dont la longueur d'onde (ou les lon- gueurs d'onde) est (sont) assez éloignée(s) de celles des faisceaux de rayonnement présentant des longueurs d'onde assez rapprochées, vers une fibre de sortie et la transmission de faisceaux de rayonne- ment de longueurs d'onde assez rapprochées vers la grille à réfle- xion. 2 Dispositif servant à séparer des faisceaux de rayonnement de longueurs d'onde différentes sortant d'une fibre opti que à l'aide d'une grille à réflexion, caractérisé en ce qu' un réflecteur sépara- teur de longueurs d'onde est appliqué entre la fibre optique et la grille à réflexion et assure la réflexion de faisceaux de longueurs d'onde assez rapprochées vers la grille à réflexion et la transmis- sion du faisceau (ou des faisceaux) de longueur d'onde (ou des lon- gueurs d'onde) assez éloignée(s) de celles des faisceaux de longueurs d'onde assez rapprochées. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' une grille à réflexion est inséré aussi bien dans le trajet des faisceaux de rayonnement réfléchis par le réflecteur séparateur que dans le trajet des faisceaux de rayonnement transmis par le réflec- teur séparateur.