Brevet FR2525351A1 — publié le 19831021

CONNECTEUR POUR FIBRE OPTIQUE COMPORTANT DES MOYENS DE RETENUE DE FIBRE MANOEUVRABLES La présente invention concerne de façon générale les appareils de coupe de fibre optique et de montage de connecteur sur une fibreet elle porte plus particulièrement sur des dispositifs pour fibres optiques qui enchaînent les phases de coupe d'une fibre et de montage d'un connecteur sur la fibre. Dans les techniques de connexion de fibres opti- ques connues antérieurement à l'invention décrite dans la demande de brevet FR 82 10894 déposée par la demanderesse le 22/06/82, le montage sur le terrain d'un connecteur pour fibre optique était réalisé en accomplissant séparément, et au prix d'une grande quantité de travail, les phases de pré- paration de la fibre pour le montage du connecteur, d'une part, et de montage du connecteur sur la fibre, d'autre part. Des opérations telles que le dénudage de l'enveloppe de la fibre, et la coupe et le polissage de la face d'extrémité étaient habituellement accomplies dans lapremière phase. Dans la seconde phase, la fibre préparée était placée de façon caractéristique dans un boîtier et fixée dans celui- ci, et ce boîtier était manipulé par rapport à un autre bol- tier contenant un dispositif d'extrémité, pour faire en sor- te que la face d'extrémité de la fibre et le dispositif d'extrémité soient placés en coïncidence précise. la demande de brevet précitée décrit un connecteur ou un composant pour fibre optique dans lequel un dispositif de coupe et un dispositif d'extrémité sont supportés selon une relation mutuelle fixe, par exemple dans un boîtier com- mun Un boîtier associé assure la retenue de la fibre Les boîtiers peuvent être réunis dans une première relation mu- tuelle, avant la coupe, dans laquelle la fibre passe d'un boîtier à l'autre, ils peuvent être déplacés mutuellement pour être amenés dans une seconde relation produisant la coupe de la fibre, et ils peuvent en outre Ctre amenés mu- tuellement dans une troisième relation mutuelle faisant coincider le dispositif d'extrémité et la Lace d'extrémité de connexion qui résulte de la coupe L'appareil constitué par le boîtier commun et le boîtier associé demeure en place en constituant un connecteur En procurant un procédé qui assure l'enchaînement entre la préparation de la fibre pour le montage du connecteur et le montage du connecteur lui- même, ainsi qu'un appareil destiné à la fois à couper une fibre et à monter un connecteur sur cette fibre, l'invention de la demande précitée de la demanderesse procure une dimi- nution évidente dans le travail nécessaire pour le montage sur lc terrain d'un connecteur de fibre optique. L'invention a pour but de procurer un autre procé- dé et un autre appareil de coupe/montage de connecteur pour une fibre optique, ayant le caractère d'enchaînement de phases de la demande précitée. L'invention a également pour but de procurer-des composants perfectionnés de connecteurs de fibre optique. Pour atteindre les buts précédents, ainsi que d'autres, l'invention procure un appareil qui est de façon générale du type envisagé dans la demande précitée et qui fait intervenir un mouvement de translation de boîtiers pour effectuer la coupe et le montage d'un connecteur, mais dans lequel la fixation destinée à la retenue d'une fibre est réalisée au cours du déplacement mutuel des boîtiers. Dans son mode de réalisation particulièrement pré- féré, l'invention utilise un boîtier en tant que boîtier principal et donne au boîtier associé la configuration d'un boîtier rapporté, c'est-àdire que le boîtier principal comporte un canal d'insertion destiné à recevoir le bottier rapporté Le bottier principal comporte une lame de coupe disposée en position adjacente à son canal d'insertion. Le bottier rapporté comporte un canal de réception de fi- bre et des moyens pouvant être déviés qui viennent en con- tact avec une surface du canal d'insertion au cours de l'insertion, pour fixer la fibre au moment o elle est coupée par la lame coupante et o la face d'extrémité de connexion de la fibre est ensuite amenée en coïncidence avec un dispositif d'extrémité ou une surface de référence de connexion dans le bottier principal. D'autres aspects de l'invention procurent une re- lation de pré-verrouillage entre le bottier principal et le boîtier rapporté, pour disposer aisément dans ces bot- tiers une fibre non retenue, en préparation à la coupe et au montage en connecteur, et une relation de verrouillage complet entre les bottiers après la fixation, la coupe et le montage de la fibre en connecteur. Un aspect de l'invention porte sur un connecteur pour fibre optique caractérisé en ce qu'il comprend des moyens qu'on peut actionner pourles amenerenconfctavec une fibre de façon à retenir celle-ci, des moyens de séparation destinés à définir une face d'extrémité de connexion pour la fibre, et une structure de bottiers destinée à actionner les moyens de retenue de fibre et à supporter les moyens de retenue de fibre et les moyens de séparation pour leur fai- re accomplir un mouvement relatif, la structure de bottiers définissant une surface de référence de connexion adjacente à la face d'extrémité de connexion de la fibre, grâce à quoi la structure de bottiers peut placer la face d'extré- mité de connexion en coïncidence avec un dispositif d'ex- trémité. Un autre aspect de l'invention porte sur un procé- dé pour couper une fibre optique et pour amener la fibre coupée en coïncidence avec un dispositif d'extrémité dans le connecteurenvisagé cidessus caractérisé en ce que: (a) on déplace la fibre sur une trajectoire prédéterminée de façon à retenir la fibre d'une manière présélectionnée à un emplacement distant d'une extrémité de la fibre et à cou- per la fibre pour définir une face d'extrémité de connexion pour cette fibre audit emplacement; et (b) tout en conti- nuant à retenir la fibre de la manière présélectionnée, on soumet la fibre à un déplacement supplémentaire sur la tra- jectoire prédéterminée pour disposer la face d'extrémité de connexion et le dispositif d'extrémité en coïncidence mu- tuelle. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs La suite de la description se réfère aux dessins annexés sur lesquels les éléments ana- logues sont toujours désignés par les mêmes numéros de réfé- rence et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un appa- reil conforme à l'invention, avec son bottier principal et son bottier rapporté à l'état non assemblé. La figure 2 est une vue en perspective de l'appa- reil de la figure 1 avec ses boîtiers à l'état pré-verrouillé. La figure 2 (a) reproduit la figure 2, mais avec une fibre disposée dans le bottier rapporté, sans être retenue dans celui-ci. La figure 3 est une vue en perspective de l'appa- reil de la figure 1 avec son bottier principal et son bottier rapporté assemblés dans l'état dans lequel ils constituent un connecteur pour fibre, avec une fibre optique fixée à l'intérieur. La figure 4 est une vue de face en élévation du boîtier principal de la figure 1. La figure 5 est une vue en élévation par le côté gauche du bottier rapporté de la figure 1. La figure 6 est une coupe des boîtiers assemblés et de la fibre de la figure 3, selon le plan VI-VI de la fi- gure 3. En considérant la figure 1, on voit qu'un appareil pour fibre optique, 10, comporte un boîtier principal 12, qui supporte une lame 14 ayant une argte coupante 14 a la lame 14 peut être introduite dans le boîtier 12 par des fen- tes 16 et 18, puis ensuite coincée de façon appropriée ou fixée à l'intérieur de toute autre manière En avant de la lame 14, le boîtier 12 définit un canal d'insertion 20 qui s'ouvre dans la paroi latérale 22 du boîtier 12 et qui est limité par un plafond 24, un plancher 26, une paroi intérieu- re 28 et une paroi arrière 30 Le plafond 24 définit des rainures d'encliquetage 32 et 34, ayant une section courbe, et le plancher 26définit des rainures d'encliquetage 36 et 38 correspondantes En arrière de la lame 14, et en aligne- ment avec la paroi arrière 30, le bottier 12 définit un canal de sortie de chute de fibre, 40, qui s'ouvre à l'extérieur du boîtier 12. lie boîtier rapporté 42 comporte un canal 44 qui-le traverse et est destiné à recevoir une fibre optique Dans sa paroi latérale gauche 46, le boîtier rapporté 42 comporte des nervures 48, 50, 52 et 54 (figure 5), qui s'étendent à l'extérieur de surfaces 56 et 57 du boîtier et qui ont la mê- me section courbe que les rainures d'encliquetage 32-38 pour se loger dans ces dernières, comme on l'envisagera ci-après. A son extrémité droite, le boîtier 42 comporte un rebord 58 qui s'élève à partir de la surface supérieure 56 du bottier et qui a une configuration qui permet son insertion dans un guide 60 du boîtier principal 12 Un élément de retenue de fibre 62 est supporté en porte-à-faux dans le boîtier rappor- té 42 et il comprend des parties 64 et 66 faisant un angle entre elles, avec leur sommet 68 placé à un niveau supérieur à la surface 56 En considérant la figure 5, on voit que la partie d'élément de retenue 66 se termine de façon rectiligne à la surface 66 a, qui est disposée à un niveau inférieur à celui de la surface 56 du boîtier rapporté, avec une partie d'extrémité d'élément de retenue 69 qui s'étend vers le bas depuis la partie 66 Des nervures 70 et 72 du boîtier rap- porté 42 s'étendent à partir de la surface inférieure 62 a de l'élément de retenue 62, vers la base 74, face au canal de fibre 44 Le boîtier principal 12 procure avantageusement un environnement blindé vis-à-vis des parasites électroma- gnétiques pour des transducteurs optoélectroniques ou des semiconducteurs quelconques nécessaires à la réalisation d'un canal de transmission, et il peut donc être constitué par de l'aluminium, une matière plastique carbonée ou une matière plastique comportant un revêtement, par exemple de chrome, sur une sous-couche en nickel-cuivre La matière plastique doit assurer la rigidité et peut être un polycarbo- nate Le boîtier rapporté 42 peut être une pièce élastique moulée à partir'd'une matière thermoplastique à coefficient de friction élevé, par exemple un élastomère de Du Pont com- mercialisé sous la marque HYTREL Ce choix de matières per- met une compression des nervures 48-54 au cours de l'inser- tion du boîtier 42 dans le boitier principal 12, comme on va maintenant l'envisager en relation avec les figures 2 et 3. La figure 2 montre les bottiers respectifs 12 et 14 dans ce qu'on peut appeler un état d'assemblage pré-ver- rouillé, c'est-à-dire que les bottiers sont fixés dans un premier stade d'assemblage Pour atteindre cet état pré-ver- rouillé, on amène le boîtier rapporté 42 sur le côté du boîtier principal 12 avec la paroi latéra 46 du premier ad- jacente à la paroi latérale 22 du second, et avec les nervu- res 48-54 venant en contact avec la paroi latérale 22, tan- dis que le rebord 58 est en face du guide 60 On pousse en- suite le boîtier 42 dans le canal d'insertion 20, les ner- vures 48-54 se comprimant vers la surface 56 sous l'effet de la force d'insertion appliquée Lorsque l'insertion progres- se jusqu'au point auquel les nervures comprimées 48 et 52 viennent en coïncidence avec la rainure 34, tandis que les nervures comprimées 50 et 54 viennent en coïncidence avec la rainure 38, les nervures retournent à leur état d'origine, ce qui fixe les boîtiers Le contact entre le rebord 58 et les parois latérales du guide 60 fait en sorte que les ner- vures et les argtes soient disposées parallèlement au cours de l'insertion Les éléments des boîtiers sont dimensionnés de façon que l'arête coupante 14 a de la lame soit à gauche du canal de fibre 44, c'est-à-dire dégagée par rapport à ce dernier, et de façon que la surface 66 a de l'élément de re- tenue 62 soit logée sous le plafond 24 du boîtier principal 12, sans être en contact avec ce plafond. Avec l'appareil ainsi assemblé, le câble optique 76 de la figure 2 (a) sur lequel on doit monter un connecteur est poussé dans le canal 44 de façon à dépasser à l'arrière du rebord 58, en s'étendant de préférence au-delà de l'extré- mité du canal de sortie 40 du bottier principal 12 Le câble 76 est un câble à fibre en matière plastique dans l'exemple de réalisation considéré et, comme on peut le voir sur la figure 6, le câble comprend un coeur 76 a, une gaine 76 b et une enveloppe 76 c A ce moment, la fibre est disposée dans le bottier rapporté 42 sans être retenue, du fait que l'élé- ment de retenue 66 a tendance, de lui-méme,à se déplacer vers l'extérieur, pour occuper sa position représentée sur la figure 5 Ainsi, le câble 76 repose dans les ouvertures 78 et 80 du boîtier rapporté 42, en alignement avec le canal 44, et il vient en contact en position centrale avec les nervures 70 et 72, le long de la base 74. Les figures 3 et 6 montrent l'assemblage final du connecteur 10 et du câble 76, et cet assemblage est atteint en appliquant à nouveau une force d'insertion au bottier rap- porté 42, à partir de son état pré-verrouillé de la figure 2 (a), dans lequel il contient une fibre Au cours de cette action, trois fonctions caractéristiques de la structure ainsi définie sont accomplies. Une première fonction consiste en ce que le câble 76 est retenu dans le canal 44 Ainsi, lorsque la partie d'élément de retenue 66 entre dans le canal d'insertion 20, elle vient en contact avec le plafond 24 du bottier 12, ce qui produit une action de came par laquelle l'élément de re- tenue 62 est dévié vers le bas, ce qui fait que les nervures et 72 que porte l'élément de retenue 62 sont amenées de force en contact avec l'enveloppe 76 c du câble 76 Une telle action de came se poursuit jusqu'au point auquel le sommet 68 de l'élément de retenue vient en contact avec le plafond 24, la partie arrière 64 de l'élément de retenue étant alors amenée de force en alignement avec la surface 56 du boîtier rapporté 12. Au cours de la poursuite de l'insertion, et après le point auquel le câble 76 est retenu dans le boîtier rap- porté 42, l'ouverture 80 passe devant l'arête coupante 14 a de la lame, et une seconde fonction,consistant dans la sépa- ration complète de la fibre par coupure, a lieu Une telle séparation forme une face d'extrémité de connexion de la fi- bre, au niveau de l'ouverture 80 La chute du câble 76 entre dans le canal de sortie 40 et est éjectée de l'appareil 10. Pendant la phase finale de l'insertion, les nervu- res 48-54 du boîtier rapporté 42 subissent à nouveau une compression vers la surface 56 en quittant les rainures 34 et 38 et rencontrent à nouveau le plafond 24 du boîtier 12. Les nervures demeurent comprimées jusqu'à ce qu'elles vien- nent en coïncidence avec les rainures 32 et 36, et, à ce mo- ment, les nervures 48 et 52 se dilatent en pénétrant dans la rainure 32 tandis que les nervures 50 et 54 se dilatent en pénétrant dans la rainure 36 La troisième fonction envi- sagée, c'est-à-dire la retenue finale du boîtier rapporté 42 dans le bottier principal 12, est ainsi obtenue On peut sé- parer l'assemblage en introduisant un tournevis ou un outil similaire dans une fente de démontage 86 qui va en diminuant à partir de la paroi avant 88 du boîtier 12, en pénétrant dans la paroi latérale intérieure 28 et le canal d'insertion 20. Du fait que la distance Dl (figure 1) entre le centre de l'ouverture 78 et la paroi latérale 46 est prise égale, conformément à l'invention, à la distance D 2 (figure 4) entre la paroi intérieure 28 du boîtier 12 et le centre du canal de logement de dispositif actif, 82, de ce boîtier, le coeur 76 a de la fibre coincide avec le centre du disposi- tif actif 84, par exemple une photodiode, qui peut être monté de façon permanente dans l'appareil 10 ou qui peut être installé par un utilisateur On notera que la paroi in- térieure cylindrique du canal 82 est une surface de référen- ce pour la connexion avec laquelle le coeur 76 a est aligné, et l'installation d'un dispositif actif dans le canal 82 im- pose l'alignement entre le dispositif et le coeur Lorsqu'on désire interconnecter deux fibres, au lieu de connecter iue seule fibre à un dispositif actif comme on l'a envisagé à titre d'exemple, on place la seconde fibre dans le canal 82 à la place du dispositif actif. Dans ses divers aspects, l'invention procure un procédé d'enchainement entre la préparation d'une fibre pour le montage d'un connecteur et le montage du connecteur lui-même; un appareil permettant à la fois de couper une fibre et de monter un connecteur sur cette fibre; un connecteur pour fibre optique permettant à la fois de couper une fibre et de l'équiper d'un connecteur; et un composant de connecteur pour fibre optique destiné à couper une fibre pour permettre de monter aisément un connecteur sur la fibre, sur le terrain. Les modes de réalisation précédents peuvent faire l'objet de diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention Ainsi, bien que la lame 14 soit représentée sous la forme d'un composant séparé du conecteur, elle peut 4 tre fabriquée d'un seul tenant avec le boîtier principal. Bien qu'un état pré-verrouillé soit préférable, on peut évi- demment mettre en oeuvre l'invention sans cet état, lorsqu'on le désire Bien qu'on ait décrit le montage d'un connecteur associant une seule fibre avec un dispositif actif, le mon- tage de connecteurs et l'interconnexion de plusieurs fibres par l'utilisation d'une boucle d'interconnexion dans le boîtier principal et par la modification du boîtier rapporté rie façon qu'il retienne ces fibres, entrent dans le cadre de l'invention Le montage conjoint d'un connecteur sur un ceble à fibre et sur un conducteur électrique associé découle éga- lement de l'invention Dans cette adaptation, on supporte conjointement le cable et le conducteur dans le boîtier rapporté, pour les soumettre à un mouvement qui les amène respectivement en coïncidence avec un dispositif actif et avec un contact électrique, par exemple du type à déplacement d'isolant, dans le boîtier principal En outre, bien que la trajectoire prédéterminée du mouvement relatif de la fibre et du dispositif de coupe soit rectiligne, l'invention en- globe des mouvements autres qu'un tel mouvement relatif rec- tiligne ou que des translations successives des boîtiers. De façon similaire, bien que la description ait porté plus particulièrement sur la coupe de fibres en matiè- re plastique et sur le montage de connecteurs sur de telles fibres, l'homme de l'art notera que l'invention est aisément adaptable à d'autres variétés d'éléments optiques De plus, bien qu'on ait utilisé ci-dessus le terme "coupe" et que la séparation de fibres pour former des faces d'extrémité de connexion ait été effectuée par un mouvement de coupe tra- versant complètement les fibres, l'homme de l'art notera l'existence d'autres techniques de séparation de fibres, consistant par exemple à entailler la surface d'une fibre et à effectuer ensuite une traction pour produire une sépara- tion et former une face d'extrémité de connexion. Les modes de réalisation et les procédés de l'in- vention décrits et représentés spécialement ne constituent donc que des exemples qu'on ne doit pas prendre dans un sens limitatif. REVENDICATION 1 Connecteur pour fibre optique,caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 62) qu'-on peut actionner pour les ameneren contact avec une fibre ( 76) de façon à rete- nir celle-ci, des moyens de séparation ( 14) destinés à dé- finir une face d'extrémité de connexion pour la fibre, et une structure de boîtiers ( 12, 42) destinée à actionner les moyens de retenue de fibre ( 62) et à supporter les moyens de retenue de fibre et les moyens de séparation pour leur faire accomplir un mouvement relatif, la structure de bot- tiers définissant une surface de référence de connexion ( 82) adjacente à la face d'extrémité de connexion de la fibre, grâce à quoi la structure de boîtiers peut placer la face d'extrémité de connexion en coïncidence avec un dispositif d'extrémité ( 84). 2 Connecteur selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les moyens de séparation comprennent une lame coupante ( 14). 3 Connecteur selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que la structure de bottiers ( 12, 42) supporte les moyens de retenue de fibre ( 62) et les moyens de séparation ( 14) pour leur faire accomplir un mouvement relatif selon une trajectoire définissant une intersection telle que la lame coupante ( 14) coupe entièrement la fibre pour définir la face d'extrémité de connexion. 4 Connecteur selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les moyens de séparation comprennent en outre un dispositif de coupe de fibre ( 14) et en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'extrémité de fibre ( 84) supporté par la structure de bottiers. Connecteur selon la revendication 4, caractéri- sé en ce que la structure de bottiers comprend en outre un bottier principal ( 12) destiné à actionner les moyens de retenue de fibre ( 62) et à supporter le dispositif de coupe ( 14) et le dispositif d'extrémité ( 84) dans une relation -12 mutuelle fixe à l'intérieur de ce boîtier, et un boîtier rapporté ( 42) qui contient les moyens de retenue de fibre ( 62) et qui peut être inséré dans le bottier principal. 6 Connecteur selon la revendication 5, caractéri- sé en ce que le boîtier principal définit un canal de sortie ( 40) qui s'ouvre à l'extérieur de ce boîtier, en position adjacente au dispositif de coupe ( 14), grâce à quoi la par- tie coupée de la fibre peut être évacuée du bottier princi- pal ( 12) au moment o elle est coupée. 7 Connecteur selon la revendication 5, caractéri- sé en ce que le boîtier rapporté ( 42) définit un canal ( 44) destiné à loger la fibre, et un élément de retenue de fibre ( 62) qui est actionné par la venue en contact avec le bol- tier principal ( 12) au cours de l'insertion, pour retenir la fibre à l'intérieur. 8 Connecteur selon la revendication 7, caractéri- sé en ce que l'élément de retenue de fibre ( 62) comprend une partie d'élément de retenue ( 66) qui limite le canal de logement de fibre ( 44) et qui peut être déviée par le contact avec le boîtier principal ( 12) au cours de l'insertion, de façon à venir en contact avec la fibre pour la retenir. 9 Connecteur selon la revendication 8, caractéri- sé en ce que le boîtier principal ( 12) définit des premiers moyens d'encliquetage ( 32, 36) destinés à venir en contact avec le boîtier rapporté ( 42) et à retenir ce dernier à l'intérieur du boîtier principal au moment de l'achèvement de l'insertion. Connecteur selon la revendication 9, caractéri- sé en ce que le boîtier principal ( 12) comprend des seconds moyens d'encliquetage ( 34, 38) destinés à venir en contact avec le bottier rapporté ( 42) et à retenir ce dernier à l'intérieur du boîtier principal avant l'achèvement de l'in- sertion. 11 Connecteur selon la revendication 10, caractéri- se en ce que le boîtier rapporté ( 42) comprend des moyens __ - q communs ( 46, 50, 52, 54) destinés à venir en contact succes- sivement avec les seconds et premiers moyens d'encliquetage ( 52, 36, 34, 38) du bottier principal ( 12). 12 Procédé pour couper une fibre optique ( 76) et pour amener la fibre coupée en coïncidence avec un disposi- tif d'extrémité ( 84), dans le connecteur dela Tevendiation 3, ca- ractérisé en ce que: (a) on déplace la fibre ( 76) sur une trajectoire prédéterminée de façon à retenir la fibre d'une manière présélectionnée à un emplacement distant d'une ex- trémité de la fibre et à couper la fibre pour définir une face d'extrémité de connexion pour cette fibre audit empla- cement; et (b) tout en continuant à retenir la fibre de la manière présélectionnée, on soumet la fibre à un déplace- ment supplémentaire sur la trajectoire prédéterminée pour disposer la face d'extrémité de connexion et le dispositif d'extrémité ( 84) en coïncidence mutuelle. 13 Procédé selon la revendication 12, caractéri- sé en ce que les opérations (a) et (b) sont mises en oeuvre par des déplacements successifs de la fibre ( 76) selon un chemin rectiligne qui constitue la trajectoire prédétermi- née.