Brevet FR2529348A1 — publié le 19831230

MATRICE DE MOULAGE POUR TERMINAISONS DE FIBRES OPTIQUES La présente invention se rapporte à une matrice de moulage pour terminaisons de fibres optiques. Généralement pour améliorer le raccordement entre deux fibres optiques on insère des éléments optiques intermédiaires qui sont dans le cas de connecteurs, des lentilles. Ces lentilles ont pour effet de faciliter le raccordement en améliorant les caractéristiques optiques de la transmission. En effet il est pratiquement impossible de positionner bout à bout deux fibres optiques dont le diamètre ne dépasse pas généralement 125 m. On introduit donc des lentilles qui permettent d'agrandir et de collimater le faisceau lumineux. Les lentilles utilisées sont tres souvent des billes de verre, des barreaux de verre ou de plastique à face courbe ou des barreaux à gradient d'indice.On peut trouver une description d'un connecteur de ce type par exemple dans la revue intitulée Electronic Letter de juin 1978 dans un article de A. Nicia intitulé "Practical Low Loss Lens Connector For Optical Fibres". Généralement les lentilles sont indépendantes de la fibre. -Elles sont placées dans une enceinte dans laquelle on introduit la fibre optique, l'ensemble étant scellé à l'intérieur d'un boîtier formant une moitié de connecteur. L'autre moitié du connecteur est strictement identique, un système mécanique permet de positionner les deux moitiés face à face. La précision du positionnement des terminaisons des fibres optiques est liée à la précision des pièces mécaniques du connecteur et du système d'assemblage de ces deux pièces. Il est nécessaire d'utiliser des mécanismes de très grande précision pour obtenir des résultats satisfaisants. Dans une réalisation à grande échelle, qui comporte par exemple des faisceaux de fibres optiques, de tels dispositifs sont très encombrants et coûteux. Pour remédier à cet inconvénient la présente invention propose une matrice de moulage permettant de mouler une lentille au bout de chaque fibre optique d'un faisceau, ce qui permet, d'une part de solidariser les lentilles aux fibres et évite ainsi d'avoir à utiliser des systèmes mécaniques de très hautes précisions, et, d'autre part, de réduire l'encombre ment des terminaisons. La présente invention propose donc une matrice de moulage pour terminaisons de fibres optiques comprenant: - un premier barreau comportant un ensemble de logements pour recevoir l'extrémité d'une fibre optique et le matériau de moulage; ces logements étant cylindriques et ayant tous les mêmes dimensions, leur axe étant perpendiculaire à l'axe longitudinal du barreau et les centres des sections périphériques étant alignés suivant un même axe parallèle à l'axe longitudinal du barreau ; le fond de ces logements étant concave pour permettre au matériau moulé de prendre la forme d'une lentille optique; - un deuxième barreau (16-17) constitué par deux demi-barreaux identiques pouvant s'ouvrir pour permettre de retirer les terlminaisons moulées des fibres optiques, ces deux demi-barreaux comportant un ensemble de perforations permettant lorsqu'ils sont joints, de guider et de maintenir les fibres plongeant dans les logements du premier barreau. Les objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une coupe longitudinale d'une terminaison de fibre optique avant moulage; - la figure 2 est un schéma éclaté d'un moule selon l'invention; - la figure 3 représente le schéma d'une terminaison de fibre optique après démoulage; - la figure 4 représente un schéma d'une matrice de moulage selon l'invention; Généralement, pour permettre la manutention des extrémités des faisceaux de fibres optiques, chaque fibre est terminée par une gaine rigide dans laquelle elle est scellée de manière connue en soi. Cette gaine comporte une butée qui permet dans notre réalisation de bloquer la gaine et la fibre qui se trouve à l'intérieur, dans le moule. Sur la figure 1, on a représenté une coupe longitudinale d'une terminaison 1 de fibre optique. La gaine 2 de forme cylindrique est pourvue d'un canal de diamètre légèrement supérieur à celui de la fibre 1, centré très précisément dans la gaine. La gaine est également munie d'une butée 3 réalisée par exemple par moulage, à quelques dizaines de millimètres de l'extrémité de la fibre Sur la figure 2, on a représenté un schéma simplifié d'un moule permettant de mouler une lentille à l'extrémité de la fibre. Ce moule comprend essentiellement trois parties. Une partie principale constituant le fond du moule 5, dans laquelle on a creusé un canal 6 dont le fond a été arrondi et lissé de manière à former une cuvette 7. Cette cuvette 7 sert d'empreinte à la lentille que l'on veut mouler car elle permet d'obtenir à l'extrémité du moulage une forme concave parfaitement lisse. La cuvette peut être réalisée par. exemple en injectant sous une forte pression une bille en acier très dur au fond du canal du moule. Pour permettre la réalisation, il est évident que le matériau constituant le moule doit être plus tendre que celui de la bille. Suivant la méthode de réalisation et les matériaux choisis, on pourra éventuellement chauffer le moule pour que l'empreinte que laisse la bille soit bien formée et parfaitement lisse. Le matériau du moule doit cependant avoir une température de fusion supérieure à celle de la matière coulée pour former la lentille (acier par exemple). Le diamètre de la bille est choisi en fonction des dimensions de la lentille que l'on veut obtenir. Le moule comprend également deux parties qualifiées de parties hautes -8et 9 car elles se placent au-dessus de la partie principale dans notre représentation. Ces parties sont détachables et peuvent s'ouvrir pour permettre de retirer la terminaison de la fibre à la fin du moulage. Lorsqu'elles sont fermées, ces deux parties forment un cylindre transpercé par un canal 10 de diamètre inférieur à celui qui est creusé dans la partie principale. Ce cylindre 8-9 s'emboîte dans cette partie principale 5 à l'aide d'un prolongement dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre du canal de la partie principale. Deux canaux sont prévus pour injecter sous pression la matière qui permettra après sa solidification d'obtenir une terminaison enveloppant une partie de la gaine rigide et se terminant par une zone arrondie ayant pris la forme de l'empreinte de la bille. C'est cette zone arrondie qui joue le rôle d'une lentille optique. La matière injectée est soit un plastique transparent, soit un verre à bas point de fusion. Pour effectuer le moulage, les deux parties libres 8 et 9 sont réunies et sont emboîtées dans la partie principale 5 de manière hermétique. La terminaison de la fibre est introduite dans le canal 10 avec précision, cette précision est donnée par la très faible différence qu'il y a entre le diamètre du canal 10 et le diamètre de la gaine 2 de la fibre. En effet cette différence ne permet pas que la gaine puisse se déplacer latéralement. La butée 3 permet de limiter l'enfoncement de la gaine 2 à l'intérieur du moule. Pour effectuer le démoulage, il suffit de désolidariser les deux parties hautes et de retirer la gaine à l'aide de la butée par exemple, le matériau moulé autour de la gaine adhère à la gaine en ayant pris la forme du moule et se détache de celui-ci. Sur la figure 3 on a représenté une terminaison de fibre optique après démoulage. L'embout 12 moulé autour de la gaine 2 est constitué d'un matériau homogène du type verre ou plastique à bas point de fusion. Le diamètre est de l'ordre du millimètre. Son extrémité est arrondie et lisse et constitue une lentille optique 13. Sur la figure 4 on a représenté une matrice de moulage conforme à l'invention. Cette matrice comprend un ensemble de moules tels que décrits ci-dessus, solidaires les uns des autres, permettant ainsi d'obtenir un moulage de terminaisons de fibres optiques à grande échelle dans les limites de la réalisation. Dans notre réalisation nous nous sommes limités pour simplifier la représentation à cinq moules. La matrice se présente sous forme d'une barette. La partie principale 15 est munie d'une série de logements cylindriques identiques au logement 6 du moule précédemment décrit. Les axes Y de ces logements 6 sont parallèles entre eux, et les centres C de sections S périphériques sont alignés suivant l'axe X 2 qui est parallèle à l'axe longitudinal X 1. Ces logements ont tous les mêmes dimensions. Les parties hautes 16 et 17 se présentent sous forme de deux demi-barrettes destinées à être jointes lors du moulage. Lorsqu'elles sont jointes elles forment une seule barrette transpercée par une série de canaux 10 identiques au canal 10 du moule précédemment décrit. Un prolongement 11 termine chaque canal 10. Ces prolongements 11 permettent d'emboîter la partie 16-17 dans la partie 15, chaque canal 10 se trouvant exactement dans l'axe Y des logements 6. Les extrémités du faisceau de fibres optiques destinées à être moulées peuvent être solidarisées. Pour cela les parties hautes 16 et i7 comportent un évidement 18 longitudinal qui se remplit lorsqu'on injecte le matériau de moulage. Un ensemble de canaux 19-20 de faible diamètre percés dans les parties 6 et 17 permettent d'injecter le matériau de moulage sous pression de manière à remplir l'évidement 18 et les logements 6. Cette matrice de moulage permet donc de mouler une lentille optique à l'extrémité des fibres optiques et de solidariser toutes les terminaisons des fibres entre elles, ces terminaisons formant ainsi une rangée linéaire. Cette disposition peut être avantageuse en commutation optique car elle facilite la manutention et elle présente l'avantage d'avoir un faible encombrement. REVENDICATIONS 1. Matrice de moulage pour terminaisons de fibres optiques com- prenant: - un premier barreau (15) comportant un ensemble de logements (6) pour recevoir l'extrémité d'une fibre optique et le matériau de moulage; ces logements (6) étant cylindriques et ayant tous les mêmes dimensions, leur axe (Y) étant perpendiculaire à l'axe longitudinal (X 1) du barreau (15) et les centres (C) des sections (S) périphériques étant alignés suivant un même axe (X 2) parallèle à l'axe longitudinal (X 1) du barreau (15); le fond de ces logements (6) étant concave pour permettre au matériau moulé de prendre la forme d'une lentille optique; - un deuxième barreau (16-17) constitué de deux demi-barreaux (16), (17) identiques pouvant s'ouvrir pour permettre de retirer les terminaisons moulées des fibres optiques, ces demi-barreaux comportant un ensemble de perforations (10) permettant, lorsqu'ils sont joints, de guider et de maintenir les fibres plongeant dans les logements (6) du premier barreau (15). 2. Matrice de moulage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième barreau (16-17) qui comprend deux parties (16) (17) identiques et séparables peuvent lorsqu'elles sont solidaires s'emboîter dans le premier barreau (15) à l'aide de prolongements (11) situés autour des perforations (10) et, dont le diamètre est légèrement inférieur à celui des logements (6) du premier barreau (15). 3. Matrice de moulage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le diamère des perforations (10) est légèrement supérieur à celui des terminaisons des fibres optiques pour que ces terminaisons puissent pénétrer à l'intérieur de ces perforations (10) et qu'elles ne puissent pas avoir de mouvement transversal une fois mises en place. 4. Matrice de moulage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les demi-barreaux comportent un évidement (18) longitudinal que l'on remplit pendant le moulage pour solidariser les terminaisons des fibres optiques. 5. Matrice de moulage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque demi-barreau comporte un ensemble de canaux (19-20) permettant de remplir l'évidement (18) et les logements(6).