Brevet FR2527343A1 — publié le 19831125

L'invention concerne de façon générale un connecteur de fibres optiques et plus particulièrement un connecteur de fibres optiques contenant une chambre de flexion pour la ou les fibres optiques du câble relié au connecteur. Dans un demi connecteur ou élément de connecteur de fibres optiques typiques, les fibres optiques du câble couplé à l'élément de connecteur aboutissent dans des manchons montés de manière à glisser dans une pièce de support placée à l'avant du boîtier du connecteur. Des ressort. de type quelconque sont disposés dans le connecteur et font avancer de façon élastique les manchons dans la pièce de support afin que lorsque l'élément de connecteur est associé à un élément de connecteur correspondant, les manchons soient repoussés vers l'arrière, c'est-à-dire contre la force des ressorts de sorte que les faces avant des manchons dans les éléments de connecteurs assemblés soient à coup sûr maintenus fermement en contact bout à bout. Puisque les manchons se déplacent vers l'arrière lorsque les deux moitiés du connecteur sont associées, il faut prévoir dans le bottier du connecteur une chambre de flexion pour permettre aux fibres optiques de se fléchir ou de se courber. Un tel connecteur de fibres optiques fait l'objet du brevet américain n" 4 184 742 de Corrales, et les brevets américains n" 3 871 744, 3 966 299 et 4 102 561 décrivent également des connecteurs de fibres optiques comportant des chambres de flexion pour les fibres optiques qu'ils contiennent. Puisqu'une fibre optique est relativement rigide, une chambre de flexion de longueur importante est nécessaire pour permettre à la fibre de fléchir dans la mesure nécessaire pour permettre le déplacement vers l'arrière du manchon dans le support du connecteur tout en conservant un rayon de courbure de la fibre fléchie assez grand pour minimiser les pertes par rayonnement de la fibre. De ce fait, des connecteurs de longueurs importantes ont été nécessaires pour empêcher des pertes trop élevées par courbure. Pour résoudre ce problème, et comme il est dit dans la demande de brevet du même inventeur, nO 177 192, déposée le 10 août 1980 aux Etats-Unis d'Amérique, la fibre optique qui est dans la chambre de flexion peut être bobinée selon une spirale sur un mandrin inséré dans la chambre. En donnant cette forme à la fibre dans la chambre de flexion, la fibre peut se fléchir librement lors du déplacement vers l'arrière du manchon dans la pièce de support, de façon contrôlée, et les pertes de rayonnement par courbures sont minimisées en dépit du fait que la chambre de flexion du connecteur peut être relativement courte.Toutefois, même lorsque la fibre est mise en forme hélicoidale dans la chambre de flexion, elle peut avoir un rayon de courbure relativement petit à l'endroit où elle pénètre à l'arrière de la chambre et à l'endroit où elle est connectée au manchon, à l'avant de la chambre, ce qui peut entratner certaines pertes de rayonnement par courbure et l'application de contraintes excessives à la fibre. L'invention a par conséquent pour objet de mettre en forme une fibre optique dans la chambre de flexion d'un connecteur de fibres optiques afin que les pertes de rayonnement par courbure et les contraintes puissent être réduites plus encore tout en permettant néanmoins l'obtention d'un connecteur de longueur relativement courte. Selon sa caractéristique principale, l'invention prévoit un élément de connecteur de fibres optiques dans lequel une fibre optique est mise en forme dans une chambre de flexion afin de se présenter sous forme d'une hélicoTde en "8". De préférence, un mandrin est placé dans la chambre de flexion et les boucles du chiffre "8" sont mises autour du mandrin. Dans ce montage, les contraintes appliquées à la fibre sont minimisées, augmentant ainsi la vie utile de la fibre, les pertes de rayonnement par courbure sont réduites et les flexions de la fibre sont contrôlées dans la chambre lorsque 11 élément de connecteur est associé à un élément de connecteur correspondant. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre faite en se référant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, une coupe longitudinale d'un élément de connecteur de fibres optiques à deux manchons, auquel est connecté un câble de fibres optiques dont une seule fibre est représentée enroulée autour du mandrin du connecteur, conformément à la présente invention ; et - la figure 2, une vue latérale des parties internes d'un élément de connecteur à quatre manchons semblables à celui de la figure 1, montrant quatre fibres optiques enroulées autour du mandrin, conformément à l'invention. On se reportera d'abord à la figure 1 représentant un élément connecteur de fibres optiques généralement désigné 10, comportant une extrémité d'accouplement avant 12 et une extrémité arrière 14 à travers laquelle s'étend un câble à fibres optiques 16. Bien que l'élément connecteur soit illustré comme contenant deux manchons 18 pou fibres optiques, seule une fibre 20 du câble 16 est représentée afin de permettre de voir clairement la configuration de la fibre dans la chambre de flexion 21 de l'élément de connecteur. L'élément de connecteur 10 présenté est du type connecteur hermaphrodite, bien que l'invention ne soit certes pas limitée à cette forme de connecteur. L'élément de connecteur est composé d'un bottier 22 comportant un support de manchons ou élément de guidage 24 monté à son extrémité avant. Un assemblage de détrpmpage 26 s'étend en avant à partir de la pièce de support 24 qui s'engagera avec le même assemblage de ltélément de connecteur correspondant, non représenté. La pièce de support 24 contient deux passages axiaux 28 dont chacun contient un assemblage de manchon généralement désigné par 30, contenant un manchon 18. Chaque assemblage de manchon est composé d'un corps arrière 32, d'un tube intérieur 33 qui peut glisser dans le corps 32 et est fixé au manchon 18; et un ressort hélicoldal 34 qui entoure le tube 33 devant le corps 32 et pousse le manchon dans la direction avant de sorte que lorsque le manchon s'accouple avec un deuxième manchon disposé dans le membre connecteur correspondant, le manchon peut se retirer en arrière en agissant contre la force du ressort helicoldal, ce qui fait que les surfaces d'accouplement des extrémités 35 des manchons sont maintenues en contact. La fibre optique 20 pénètre dans l'assemblage de manchon par le tube intérieur 33 et se termine à la surface d'extrémité 35 du manchon. Un tube de guidage 36 de diamètre relativement faible entoure le manchon inférieur 18 illustré à la figure 1 alors qu'un tube de guidage de diamètre-plus grand 37 entoure le manchon supérieur 18. Les dimensions du tube de guidage 37 sont calculées pour permettre de recevoir un tube de guidage de l'autre élément de connecteur correspondant au tube de guidage 36. Les dimensions du tube de guidage 36 sont calculées pour lui permettre de recevoir par glissement le manchon de l'autre élément de connecteur, afin de créer une association télescopique entre les pièces 36 et 37 et d'obtenir que les manchons correspondants soient dans un alignement latéral précis. En se référant ensuite à l'extrémité arrière du connecteur, le câble 16 traverse un corps de sertissage 40. L'arrière 42 du corps de sertissage est serti sur la gaine du câble 16. Le renforcement 44 du câble est replié sur l'extrémité avant 46 du corps de sertissage 40 et une douille extérieure 48 est sertie sur le renforcement 44 pour le fixer au corps de sertissage. Une pièce de scellement 50 entoure la partie arrière du corps de sertissage. Une bague de fixation 51 entoure la pièce de seellement 50 et s'étend en avant sur le corps de sertissage 40. Un ressort hélicoïdal d'absorption des contraintes 52 entoure la bague de fixation 51 et le câble 16 à l'endroit où il pénètre à l'arrière du connecteur. Un écrou de couplage 54 est monté sur l'arrière du bottier du connecteur 22 pour maintenir le ressort 52 et tenir les pièces intérieures qui sont dans le bottier 22. Un mandrin généralement désigné 56 est monté dans la chambre de flexion 21 qui est formée entre l'arrière de la pièce de support 24 du manchon et le corps de sertissage 40. Le mandrin est composé d'une monture avant 58 et d'un support arrière 6O.qui s'adapte sur la douille extérieure de sertissage 48 et à l'intérieur de la bague de fixation 51. La bague de fixation est vissée sur le support arrière 60 pour comprimer la pièce de scellement 50. Deux barreaux cylindriques espacés longitudinalement 62 connectent la monture 58 et le support arrière 60 du mandrin. La monture 58 comporte deux fentes radiales 64 qui reçoivent les parties arrières des manchons 30.Plus spécifiquement, une gorge annulaire 66 est formée dans le corps arrière 32 de chaque manchon, constituant une section de diamètre réduit sur le corps arrière qui est légèrement plus petit quel a largeur de la gorge 64. Le manchon est monté sur la monture par insertion radiale vers le bas à travers une des fentes 64, les zones plus grandes du corps arrière 32 retenant le manchon u posw axiale sur la monture. Une ouverture centrale 68 est formée sur le support arrière 60 du mandrin et c'est par cette ouverture que la fibre optique 20 entre dans la chambre de flexion 21 du membre connecteur. Conformément à l'invention, la fibre pénètre par l'arrière de la chambre de flexion et s'étend initialement en avant en formant une boucle autour du mandrin adjacent à la monture 58, puis s'étend vers l'arrière en se croisant elle-même dans une zone intermédiaire de la chambre de flexion, comme indiqué par 70, et est formée pour constituer une boucle autour du mandrin, du côté du support arrière 60 du mandrin, et revient ensuite à nouveau en avant sur la longueur de la chambre de flexion pour pénétrer dans l'arrière du manchon 30. Il apparaît donc que la fibre dans la chambre de flexion est enroulée autour du mandrin pour constituer une hélicoïde en forme de "8", le mandrin traversant deux des boucles du chiffre "8". Comme il apparatt à la figure 1, en formant une boucle avec la fibre autour du mandrin de la façon décrite ci-dessus, la fibre pénètre dans la chambre de flexion en faisant un angle relativement petit avec l'axe longitudinal de la chambre et la fibre pénètre de la même façon à l'arrière du manchon, en formant un angle relativement faible par rapport à l'axe longitudinal. Aucune partie de la fibre bobinée autour du mandrin n'épouse un arc dont le rayon est beaucoup plus faible que le rayon de la chambre de flexion.De ce fait, dans la chambre de flexion, la fibre a un rayon de courbure plus grand que celui qui existe lorsqu'elle est enroulée sous forme d'une bobine autour d'un mandrin, conformément à la description figurant dans la demande de brevet américain mentionnée précédemment. Ainsi, avec la présente invention, les pertes de rayonnement par courbure sont minimisées, ce qui se traduit par une diminution de l'atténuation des signaux lumineux transmis par la fibre et par une réduction des contraintes appliquées à la fibre. Puisque le membre connecteur 10 illustré à la figure 1 contient deux manchons de fibres optiques, on peut se rendre compte que le câble 16 de fibres optiques contiendra une deuxième fibre qui sera également mise en forme d'un "8" autour du mandrin et couplée au deuxième manchon d'une façon semblable à celle illustrée à la figure 1. Bien que la figure 1 montre la fibre bouclée deux fois autour du mandrin, il est évident que des boucles supplémentaires, partielles ou complètes, peuvent être réalisées avec cette fibre. Par exemple, la fibre peut être bobinée autour du mandrin de manière à deux spires et demi et, dans ce cas, le manchon 30 est placé dans la-monture 58 en une position décalée de 1800 par rapport à celle de la figure 1. Ainsi, si le manchon 18 est endommagé, l'assemblage de manchon peut être enlevé par rupture de la fibre et remplacé par un nouveau manchon et il demeurera une longueur de fibre suffisante pour permettre de l'enrouler autour du mandrin selon une hélicoide en forme de "8". Grâce à l'enroulement lâche de la fibre autour du mandrin constituant une boucle double ou plus, en accord avec l'invention, la fibre peut être poussée dans la chambre de flexion 21 quand le manchon 18 glisse en arrière à l'accouplement de l'élément de connecteur 10 avec un élément de connecteur sembl & le. De plus, si une tension suffisante est appliquée au câble 16 pour provoquer la rétraction de la fibre 20, la fibre ne se cassera pas du fait de l'enroulement en deux spires laches de la fibre autour du mandrin. La figure 2 presente les parties intérieures d'un connecteur conforme à celui de la figure l dans lequel sont montés quatre manchons 18 de fibres optiques dont 3 seulement sont visibles et quatre fibres 20 enroulées autour du mandrin pour former un conformément à la description antérieurey les fibres étant en alternance les unes avec les autres dans la façon d'être bobinées sur le mandrin. Compte tenu du plus grand nombre de fibres couplées au connecteur, il peut être avantageux d'accroître la longueur de la chambre de flexion et du mandrin pour être sur que le mode d'enroulement des fibres soit assez lâche pour qu'elles puissent fléchir sans gêne significative lorsque les manchons 18 sont poussés vers l'arrière au moment de l'association à un autre demi connecteur. On appréciera également que le mandrin de la présente invention peut avoir des formes différentes de celle qui est illustrée, l'invention n'étant pas limitez à une forme ou à un mode de construction particulier du mandrin ni à la façon dont les manchons sont assemblés au mandrin. Par exemple, le mandrin pourrait être simplement un cylindre comportant les fentes à sa partie arrière par lesquelles les fibres pourraient s'étendre à partir du câble pour s'enrouler autour du mandrin. Il est bien évident que les descriptions qui précèdent n'ont été fournies qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. 1. Connecteur de fibres optiques caractérisé en ce qu'il comprend : un élément de connecteur de fibres optiques composé d'une extrémité d'accouplement avant et d'une extrémité arrière de réception de câble entre lesquelles se trouve une chambre de flexion des fibres ; un câble à fibres optiques entrant par ladite extrémité arrière dudit élément de connecteur ayant au moins une fibre optique passant dans ladite chambre de flexion et connectée à un manchon de fibre optique monté dans ledit elément de connecteur du côté de ladite extrémité avant d'accouplement du connecteur, caractérisé en ce que ladite fibre pénètre à l'arrière de ladite chambre de flexion et s'étend vers l'avant pour former une boucle adjacente à l'avant de ladite chambre de flexion et s'étend vers l'arrière pour former une deuxième boucle adjacente à l'arrière de ladite chambre de flexion, pour venir à nouveau en avant pour- se connecter audit manchon, ladite fibre se croisant elle-même entre lesdites boucles. 2. Connecteur de fibres optiques conforme à la revendication 1 caractérisé en ce qu'un mandrin est disposé longitudinalement dans ladite chambre de flexion autour duquel sont formées lesdites boucles. -3. Connecteur de fibres optiques conforme à la revendication 1 caractérisé en ce qu'aucune partie de la fibre qui se trouve -dans ladite chambre de flexion ne forme un arc dont le rayon est plus faible que celui de ladite chambre de flexion. 4. Connecteur de fibres optiques particularisé en ce qu'il comprend : un élément de connecteur de fibres optiques ayant une extrémité d'accouplement avant et une extrémité arrière de réception de câble entre lesquelles se trouve une chambre de flexion ; un câble à fibres optiques pénétrant par ladite partie arrière dudit élément de connecteur et dont une fibre optique au moins traverse ladite chambre de flexion et est connectée à un manchon de fibres optiques monté dans ledit élément de connecteur du côté de l'extrémité d'accouplement avant de cette partie un mandrin disposé longitudinalement dans ladite chambre de flexion, et caractérisé en ce que ladite fibre est enroulée autour du mandrin de facon à former une hélicoz.de en forme de "8", le mandrin traversant les deux boucles du "8". 5. Elément de connecteur de terminaison de câble à fibres optiques comprenant un élément de connecteur de fibres optiques et un câble contenant une fibre optique au moins, ledit élément de connecteur comprenant une pièce de support derrière- laquelle se trouve un mandrin, ladite pièce de support contenant au moins un passage qui la traverse dans le sens axial, un manchon de fibres optiques étant monté dans ledit passage, ledit câble étant connecté à l'extrémité arrière dudit élément de connecteur, caractérisé en ce que ladite fibre est enroulée autour dudit mandrin pour former une hélicoïde en "8", le mandrin passant par les deux boucles du chifffre "8", l'extrémité de ladite fibre étant terminée sur ledit manchon. 6. Méthode d'assemblage d'une fibre optique ayant un manchon à son extrémité dans un élément de connecteur de fibres optiques caractérisée en ce qu'elle comprend les différentes étapes suivantes : mise en place d'un mandrin comportant une partie avant et une partie arrière, insertion de la fibre dans ledit mandrin par l'arrière du mandrin, formation d'une boucle de fibre autour dudit mandrin du côté de la partie avant du mandrin, renvoi de la fibre vers l'arrière sur ledit mandrin afin de croiser une partie intermédiaire de la fibre, formation d'une deuxième boucle de la fibre autour du mandrin du côté de sa partie arrière, renvoi de la fibre vers l'avant dudit mandrin pour monter le manchon dans un support de manchon et montage de l'assemblage résultant dans un boîtier de connecteur.