Brevet FR2531545A1 — publié le 19840210

Procédé et dispositif pour régler le débit de lumière dune fibre optique. L'invention a pour objet un procédé et un dispositif pour régler le débit de lumière d'une fibre optique Alors que, d'une manière générale, il est souhaité qu'une fibre optique transmette le plus de lumière possible, il y a au moins une circonstance dans laquelle on cherche a réduire la quantité de lumière qui en sort : c'est lorsque la fibre appartient à un faisceau de fibres dont les tranches d'entrée de lumière sont sensiblement co-planaires et acco lées, les fibres divergeant ensuite pour l'amenée de la lumière en des posters non équidistants du plan d'entrée, une condition souhaitée étant que les quantités de lumière sortant des diverses fibres soient égales entre elles En outre, les fibres n'ont pas les mêmes caractéristiques de propagation de sorte que même si les fibres du faisceau ont la même longueur les débits de lumière qui en sortent ne sont pas égaux, sauf si des précautions particulières sont prises. Jusqu a présent, pour obtenir l'égalité des débits, on place à la sortie des fibres des opercules qu'on ajuste différemment pour les diverses fibres, en masquant plus ou moins les tranches de sortie, mais la méthode et le dispositif pour samise en oeuvre sont relativement compliqués. Le procédé selon l'invention est caractérisé par ce fait que la diminution du débit à la sortie d'une fibre optique, de verre ou analogue, est obtenue par allongement du parcours de la fibre. On sait depuis longtemps que, pour la meilleure propagation possible de la lumière dans une fibre optique, il est souhaitable que celle-ci ait un parcours qui soit le plus proche possible de la ligne droite. Les parties incurvées du parcours sont en effet génératrices de pénétrations, dans la gaine, de rayons lumineux circulant dans la fibre, à savoir ceux dont l'angle d'incidence franchit la valeur limite à partir de laquelle la réflexion totale sur l'interface fibre-gaine se transforme en réfraction. Alors que jusqu a présent on cherche à éviter ce phdno- mène dissipateur de lumière transmise, l'invention tire précisément parti de son existence pour permettre l'ajuste ment du débit de lumière à la sortie d'une fibre optique. L'invention prévoit la création systématique d'une ou plusieurs courbures dans le parcours d'une fibre, ou bien l'accentuation d'une courbure, ce qui diminue d'autant le débit de la lumière sortante. Cette modification de configuration peut avoir lieu en un endroit quelconque de la longueur de la fibre, soit près de sa sortie, soit au contraire en un point intermédiaire, bien entendu après que la fibre ait été détachée des fibres avec lesquelles elle constitue un faisceau, le cas échéant. L'invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Ce dispositif est, sous une forme de réalisation, constitué par un fil en un matériau qui conserve sa forme losqu'il est soumis à une torsion autour de sa ligne moyenne, des moyens étant prévus pour faciliter cette torsion, et le long duquel est appliquée la fibre. Dans un mode d'exécution particulièrement simplex le fil a des extrémités retournées, c 'est-à-dire faisant un angle par rapport au corps du fil, ce qui permet la torsion à l'aide des doigts. Selon une autre réalisation le dispositif, ou gradateur, est constitué par une bobine à corps mins flanqué de deux joues montées à rotation et présentant chacune une perforation. En enfilant la fibre successivement dans les deux trous de manière qu'elle soit en contact avec le corps, la rotation d'une joue par rapport à 18autre confère à la fibre un parcours plus sinueux et ainsi augmente sa courbure en ses diverses zones. Dans cette réalisation, le corps filiforme n'est pas soumis à une torsion. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, avant son intervention - la figure 2 est une vue analogue à la figure le mais après son intervention ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, mais pour un autre mode d'exécution du dispositif. On se réfère d'abord aux figures I et 2. Un fil 11 en un matériau rigide ou relativement rigide, présente un corps rectiligne 12 et deux retours d'extrémi- té 13 et 14 faisant avec le corps 12 un angle de sensiblement 900. Le fil est par exemple en métal avec un diamètre de 0,5 mm. Un tel dispositif permet le réglage du débit d'une fibre optique ou guide de lumière comprenant une ame en verre ou en silice et une gaine. Ledit dispositif est placé de manière que ses retours 13 et 14 soient en contact avec deux zones 15 et 16 de la fibre 17 de part et d'autre d'un plan diamétral et entre lesquelles elle est initialement sensiblement rectiligne (fig. 1).En faisant tourner en sens iverses, à l'aide des doigts, d'une part le retour 13, par exemple dans le sens approchant son extrémité 18 de l'observateur, et le retour 14 dans le sens éloignant son extrémité 19 de l'observateur, la fibre 17, au lieu de suivre un parcours rectiligne entre les zones 15 et 16, suit après a torsion du fil, un parcours sensiblement en hélice cylindrique, comme montré schématiquement sur la figure 2, la fibre n'étant soumise en principe à aucune torsion. Les incurvations résultantes de la fibre diminuent le débit de la lumière à la sortie de celle-ci. Ce débit est d'autant plus diminué que le nombre de spires de la fibre entre les zones 15 et 16 du fil 11 est grand.On dispose ainsi d'un moyen simple pour ajuster le débit de lumière à chacune des sorties des diverses fibres d'un faisceau afin que ces débits soient égaux. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 3, le dispositif comprend une bobine 21 à corps allongé 22 et deux joues d'extrémité 23 et 24 montées à rotation autour du corps 22. Chacune des jouets est percée d'un trou, respectivement 251, 26. Pour le réglage du débit de lumière d'une fibre optique 27, celle-ci est enfilée d'abord dans un trou, par exemple le trou 25, ensuite disposée pour contourner le corps 22, filiforme, et finalement enfilée dans le trou 26 de la joue 24.En faisant tourner en sens inverses à l'aide des doigts, comme montré par les flèches fl et f2, les joues 23 et 24, la fibre 27 s'applique sur le corps filiforme 22 et suit un parcours hélicoïdal, d'ailleurs plus ou moins régulier, et qui, augmentant les courbures de la fibre, et également le nombre de spire s, diminue intentionnellement sa qualité de propagation dans sa longueur comprise entre les joues 23 et 24. Des moyens sont prévus pour, apres rotation, bloquer les joues par rapport au corps filiforme. Les rayons de courbure de la fibre peuvent ainsi être amenés à des valeurs relativement très faibles. Le nombre de tours qu'on impose à un disque par rapport à l'autre peut être caractéristique de l'atténuation intro- duite par le dispositif. Il doit être compris que le parcours en hélice ou hélicoïdal pour la fibre peut s'éloigner sensiblement de la signification mathématique. ;Revendications. 1. - Procédé pour diminuer le débit de lumière d'une fibre optique, caractérisé en ce qu'on impose à la fibre un parcours à incurvations d'autant plus nombreuses et/ou accentuées qu'on souhaite une diminution plus grande du débit de lumière à la sortie de la fibre. 2.- Procéde selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on impose à la fibre un parcours hélicoïdal. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on impose un parcours hélicoïdal à rayon(s) relativement très faible(s). 4.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un corps filiforme (12, 22) et des moyens pour enrouler une fibre optique autour dudit corps suivant un parcours de type hélicoidal. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit corps filiforme présente, à ses extrémités, des retours (13, 14) qui, lorsqu'ils sont mis en rotation en sens inverses l'un de l'autre, imposent à la fibre un parcours du type hélicoïdal autour du corps filiforme. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les retours sont solidaires du corps filiforme, leur mise en rotation provoquant la torsion dudit corps autour de sa ligne moyenne. 7.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps (22) allongé porte, à ses extrémités, des joues (23, 24) dont chacune est munie d'un trou pour le passage de la fibre. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les joues sont montées à rotation libre autour de l'axe dudit corps filiforme, des moyens étant prévus pour leur blocage. 9.- Fibre optique, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie suivant un parcours approximativement hélicoïdal par enroulement autour d'un corps filiforme par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, à l'aide du dispositif selon l'une des revendications 4 à 6.