Brevet FR2544876A2 — publié le 19841026

FR 2544876 A2 19841026 FR 8306499 A 19830420 Dispositifs perfectionnés pour le raccordement de fibres op tiaues. L'invention coneerne Se raccordement de fibres optiques. Dans la Demande de Brevet français 83 04082 (Brevet principal), déposée le Il Mars 1983, on a décrit un dispositif de raccordement de fibres optiques comprenant une partie support, qui définit une surface réalisée en matériau mou, déformable élastiquement, et munie d'une ou plusieurs rainures droites, propres chacune à recevoir face à face les extrémités de deux fibres optiques à raccorder, ainsi qu'un organe maintenu en appui sur la surface du support et sur les extrémités des fibres optiques. Selon la Demande de Brevet citée plus haut, cet organe est une plaque rigide surfacée, dont le maintien en appui sur ladite surface du support exerce une action de pression sur lesdites extrémités des fibres, faisant naltre une réaction radiale de la paroi de la rainure sur les extrémités des fibres et assurant l'alignement de celles-ci.Dans l'ensemble des modes de réalisation décrits dans la Demande de Brevet antérieur, la plaque est plane. La Demanderesse a maintenant observé que la partie surfacée de la plaque ou pièce rigide n'est pas néc-rairemnt plane, et peut au contraire présenter une forme infléchie par rapport à l'axe de la rainure ou des rainures. De préférence, la partie surfacée de la pièce rigide possède une section droite fermée, celle-ci pouvant etre circulaire ou sensiblement circulaire, ou bien polygonale ou sensiblement polygonale. Dans un mode de réalisation avantageux, la partie surfacée de la plaque rigide et la surface porte-rainure sont deux surfaces homothétiques, quasi-complémentaires, se chevauchant légèrement au repos, leur mise en place l'une sur l'autre exerçant l'effort d'appui. Plus généralement, la surface porte-rainure et la partie surfacée de la pJaque-rigide peuvent etre deux surfaces homologues et/ou tangentes, aptes à exercer l'une sur l'autre ledit effort d'appui relatif par coopération de leurs formes respectives. La partie élastique peut notamment etre réalisée en plusieurs pièces, dont c'est alors le contour externe ou enveloppe qui définit la surface porte-rainure. Dans une première famille de réalisations, la partie élastique est à l'intérieur et la pièce rigide à l'extérieur. Dans une seconde famille de réalisations, la partie élastique est à l'extérieur et la pièce rigide à l'intérieur. Dans ce dernier cas, la pièce rigide peut etre munie d'un canal central, cette disposition étant avantageuse pour certaines applications. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à l'examen de la description détaillée qui va suivre, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, à section droite circulaire, et à partie rigide à l'#xtérieur - la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, à section droite circulaire et dont la partie rigide est à l'intérieur - la figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, de section droite polygonale fermée, dans lequel la partie rigide est à l'extérieur - la figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, à section droite polygonale fermée, dans lequel la partie rigide est à l'intérieur - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe de dispositifs comparables à celui de la figure 1, mais dans lesquels le support en matériau mou est réalisé en plusieurs pièces; - la figure 7 est une vue en perspective comparable à la figure 2, mais dans laquelle la partie rigide centrale est creuse - la figure 8 est une vue en perspective schématique d'un câble à fibres optiques de type particulier; et - la figure 9 est une coupe axiale montrant schématiquement comment le dispositif de la figure 7 peut servir à inter connecter deux cables du type donné par la figure 8. La technique des fibres optiques fait à de nombreux titres intervenir des formes. A cet égard, les dessins annexés sont à considérer comme faisant partie intégrante de la présente description, pour contribuer autant que nécessaire à la définition de l'invention et à la suffisance de la description de celle-ci. Sur les figures 1 à 7, on utilise des notations communes pour définir les deux fibres optiques à interconnecter, et la rainure qui les associe. Les-deux fibres portent les références générales 1 et 2, et leurs extrémités préparées par enlèverent de leurs enveloppes sont désignées par Il et 21. En principe, le point de contact des deux extrémités n'est pas représenté. La rainure comporte une partie centrale désignée par 5, encadrée par deux parties latérales de section droite plus importante notées 61 et 62, celles-ci se terminant à leurs extrémités libres par des embouchures évasées 71 et 72. La rainure centrale 5 et les rainures latérales 61 et 62 peuvent être considérées chacune comme des surfaces cylindriques ou prismatiques s'appuyant sur une section droite déterminée, plus faible pour la partie 5 que pour les parties 61 et 62. Les embouchures 71 et 72 sont des surfaces tronconiques ou pyramidales qui s'appuient, en général, sur la meme forme de section droite. Les sections droites respectives des différentes parties de la rainure, en particulier de la partit centrale 5, peuvent faire l'objet d'un ensemble des variantes décrites dans la Demande de Brevet nO 83 04082 déjà citée, en particulier en ses figures 4 à 9. Sa figure 12 illustre en vue en perspective la moitié d'une rainure complète, à section droite en forme de V, du même genre que celle illustrée sur les figures 1 à 4 de la présente Demande. En plus des formes de rainures, la Demande de Brevet 83 04082 décrit d'autres aspects avantageux qui peuvent naturellement s'appliquer aussi à la présente Demande, en particulier - la fixation des fibres à distance du dispositif selon l'invention, avec un léger flambage de la fibre entre sa fixation et le dispositif - l'utilisation d'un liquide adaptateur d'indice, et lXef- fet de piston exercé par l'extrémité de la fibre sur celui-ci - l'usage de rayonnements lumineux pour déterminer le bon alignement des deux fibres à connecter - l'utilisation préférentielle d'une pièce externe qui soit transparente, sinon sur tout le spectre de lumière visi ble, du moins sur une partie du spectre qui soit suffi sante pour permettre de voir les fibres à travers la pièce, le cas échéant - le fait que le dispositif proposé puisse aussi bien s'ap pliquer à une seule fibre qu'à plusieurs. Enfin, bien entendu, on admettra dans la suite que les deux fibres à raccorder sont convenablement préparées, par obtention de faces frontales raccordées planes, perpendicu laires à leurs axes, et à surface du type brillant miroir, et de préférence par enlèvement de leurs gaines protectrices sur une longueur suffisante. Sur la figure 1, la pièce rigide 208 est un tube de verre, cylindrique, dont la section droite est une couronne circulaire. A l'intérieur est emmanché le support en matériau mou 204, également tubulaire, muni en périphérie de sept rainures régulièrement répartie. Le contour externe de cette pièce 204 définit la surface porte-rainure 240. Une seule de ces rainures est illustrée en détail. Comme précédemment indiqué, on notera d'ailleurs que le dispositif peut ne comporter qu'une seule rainure. La figure 2 illustre la disposition réciproque, dans laquelle la pièce rigide est à l'intérieur, formant un tube 308. Sur ce tube est emmanché le support en matériau mou 304, dont la section droite est en forme de couronne circulaire. Il porte intérieurement sept rainures dont une seule est représentée (une seule rainure d'ailleurs pourrait être utilisée). La surface porte-rainure est notée 340. Au lieu des sections droites rigoureusement circulaires représentées sur les figures 1 et 2, on peut utiliser des sections droites sensiblement circulaires, par exemple des polygones réguliers. Les figures 3 et 4 illustrent un autre mode de réalisation, dans lequel les sections droites sont fermées et polygonales, mais non régulières. L'homme de l'art comprendra qu'on eut aussi utiliser des sections droites senbielement polygonales, où par exemple, les angles sont arrondis. Sur la figure 3, comme sur la figure 1, la pièce rigide, notée 408 est à l'extérieur. Le support en matériau mou 404 est à l'intérieur, et porte sur sa face supérieure trois rainures. La surface fermée qui porte les rainures dans ce support 404 est notée, dans son ensemble, 440. D'un coté arrivent trois fibres 1A, 1B, 1C. De l'autre arrivent trois fibres correspondantes 2A,2B,2C. En considérant par exemple les fibres 1A et 2A, leurs extrémités liA et 21A se rejoignent sensiblement au milieu au milieu de la rainure centrale 5. A nouveau, la figure 4 illustre une disposition réciproque de celle de la figure 3, dans laquelle la pièce rigide 508 est à l'intérieur, sa section droite étant un rectangle droit. Le support en matériau mou 504 est alors à l'extérieur ; sa surface interne-porte, sur son côté haut, trois rainures comme précédemment. Cette surface porte-rainure est désignée dans son exemple par 540 (elle comporte en section droite les quatre côtés internes du support 504). Dans les modes de réalisation qui viennent d'être décrits, la partie surfacée de la plaque rigide et la surface porterainure sont deux surfaces homothétiques, quasi-complémentaires, et qui se chevauchent légèrement au repos. En d'autres termes, les dimensions extérieures de la pièce interne - support mou ou pièce rigide - sont supérieures aux dimensions intérieures de la pièce externe - pièce ri gide ou support mou, respectivement -. Ainsi, la mise en place des deux pièces lune sur l'autre exerce un effort d'appui qui se traduira par l'action de pression sur l'extrémité des fibres, et la réaction radiale de la paroi de la rainure sur les extrémités des fibres qui assure l'alignement de celles-ci en coopération avec la pièce rigide. Plus généralement, la surface porte-rainure et la partie surfacée de la pièce rigide peuvent être deux surfaces homologues et/ou tangentes, aptes à exercer l'une sur l'autre ledit effort d'appui relatif par coopération de leurs formes respectives. Une telle disposition est illustrée sur les figures 5 et 6, où le dispositif apparait en section droite. Dans les deux cas, la pièce rigide est à l'extérieur ; elle est notée 608 sur la figure 5 et 708 sur la figure 6, et présente, dans les deux cas, la forme d'une couronne circulaire en section droite. Placé à l'intérieur, le support en matériau mou est ici réalisé en plusieurs pièces. Sur la figure 5, il s'agit de trois joncs en matériau mou, de section droite circulaire et de même diamètre (au niveau de la partie 5 de la rainure). Le contour externe défini par l'ensemble de ces trois joncs 604A à 604C définit la surface porte-rainure 640.En effet, des rainures se trouvent alors définies entre ces trois joncs et la surface intérieure du tube 608. Dans chacune de ces rainures sont logées trois extrémités de fibres, notées respectivement ilA à llC. La figure 6 illustre une disposition semblable, mais dans laquelle le support en matériau mou comporte six joncs de même diamètre. régulièrement répartis autour d'un septième jonc central. Les six joncs sont notés 704A à 704F, et le jonc central 704G. La périphérie externe des joncs définit la surface porte-rainure 740, et dans les rainures sont logées les extrémités de fibres lIA à 11F. Dans l'hypothèse où les joncs sont de même diamètre, des dispositions du même genre que celles de la figure 5 et de la figure 6 peuvent être réalisées avec seulement deux joncs, ou encore avec quatre joncs Bien entendu, les diamètres des joncs sont adaptés pour tenir compte du diamètre des extrémités des fibres. On se réfèrera maintenant à la fiqure 7 qui illustre une variante du dispositif représenté sur la figure 2. La différence est ici que le tube rigide 308 placé à l'intérieur est réalisé sous la forme d'un tube creux, muni d'un canal interne 309. Cette disposition peut hêtre avantageuse dans certains cas, notamment dans celui de câbles à fibres optiques dits "cables à jonc rainure" illustrés schématiquement sur la figure 8; A l'intérieur d'une enveloppe 81 est prévu un jonc cylindrique 82, renforcé au centre par un fil porteur en acier noté 84. Le jonc cylindrique 82 porte en périphérie des rainures axiales, dont chacune loge une fibre ; voir la rainure 83 qui loge la fibre 1A. La figure 9 illustre l'interconnexion de deux cables selon la figure 8 avec un dispositif selon la figure 7. On voit en 81A et 81B les enveloppes de deux câbles à réunir, en 82A et 82B leurs joncs rainurés cylindriques, et en 83 A et 83B leurs ames métalliques, qui sont ici soudées l'une sur l'autre. La pièce rigide tubulaire creuse 308 vient s'enfiler sur les deux extrémités des joncs cylindriques 82A et 82B. Les fibres 1 et 2, qui ont été écartées au préalable, viennent alors se rejoindre à l'aide d'un dispositif selon la présente invention réalisé par le support en matériau mou 304, autour du tube en matériau dur 308. Enfin, un manchon 85 vient isoler le tout, en s'appuyant sur les enveloppes 81A et 81B des cables à réunir. Bien entendu, il y a lieu de préparer les deux câbles à réunir en découpant leurs enveloppes suffisamment loin, et en écartant les fibres de leurs rainures-logements. Les pièces 304 et 308 sont alors enfilées, l'une sur l'autre, sur l'une des extrémités de jonc rainuré, par exemple 82A. Le manchon 85 est également enfilé sur l'une des gaines de cable, par exemple 81B. On soude alors les deux ames métalliques 83A et 83B l'une sur l'autre. On amène alors la pièce 308 de façon qu'elle forme un pont entre les deux joncs cylindriques 82A et 82B. Les fibres sont alors mises en connexion deux à deux, selon la présente invention. Enfin, le manchon extérieur de protection 85 est amené dans sa position de pont entre les enveloppes 81A et 81B et fixé en cette position, par serrages 86A et 86B. Lorsqu'elle est à l'extérieur, la pièce rigide est de préférence en verre, ou en un autre matériau rigide transparent. Le support en matériau mou, ou les joncs en matériau mou sont moulés ou usinés dans un élastomère du type élastomère de silicone, tel que le silastène vendu par la Société RHONE-POULENC. Lorsqu'elle est à l'intérieur, la pièce rigide peut être également en verre, ou encore en tout autre matériau rigide, métallique ou non. Le support de rainure en matériau mou qui est à l'extérieur peut alors etre soit l'un des élastomères déjà cités, soit un autre matériau synthétique de propriétés mécaniques comparables, et qui soit transparent sur au moins une partie du spectre visible, pour faciliter le contrôle de la mise en connexion des fibres optiques. Dans le but de faciliter la mise en oeuvre et le contrôle des connexions de fibres selon l'invention, on a cherché à améliorer la visibilité des fibres à travers la plaque ou le tube de verre, de façon à permettre à l'utilisateur de localiser visuellement la zone de connexion. il a été constaté qu'on atteignait le but recherché en teintant très légèrement les extrémités de fibres sur quelques centimètres à l'aide, par exemple, d'un "crayon feutre" noir du commerce tyoe Onyx Marker (Marque déposée). Le dépôt d'encre sur la fibre étant alors très mince, très adhérent, parfaitement visible, et n'affectant pas le centrage des fibres. Ce procédé nécessite cependant le nettoyage de la face avant des fibres pour éliminer les traces d'encre qui pourraient perturber la transmission lumineuse. On peut, pour s'affranchir de ce nettoyage délicat car localisé uniquement à la face avant d'une fibre de quel- ques dixièmes de millimètres de diamètre, utiliser une encre dont la coloration soit transparente au spectre de lumière transmis dans la fibre (en général plus de 0,8 um) et cependant visible à l'oeil, par exemple encre rouge Pelikan Marker 417 ou Onyx Marker (Marques déposées). Revendications 1. Dispositif de raccordement de fibres optiques selon l'unie des revendications de dispositif du Brevet principal, comprenant une partie-support (204, 304, etc), qui définit une surface (240, 340, etc), réalisée en matériau mou, déformable élastiquement, et munie d'une ou plusieurs rainures droites (5} propres chacune à recevoir face à face les extrémités (11, 12) de deux fibres optiques (1, 2) à raccorder, ainsi qu'une pièce rigide surfacée (208, 308, etc), dont le maintien en appui sur ladite surface de la partiesupport exerce une action de pression sur les extrémités des fibres, faisant naitre une réaction radiale de la paroi de la rainure sur les extrémités des fibres et assurant l'alignement de celles-ci, caractérisé en ce que la partie surfacée de la pièce rigide (208, 308, etc) est de forme infléchie par rapport à l'axe de la rainure ou des rainures. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie surfacée de la pièce rigide (208, 308, etc) possède une section droite fermée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie surfacée de la pièce rigide (208, 308) possède une section droite circulaire ou sensiblement circulaire. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie surfacée de la pièce rigide (408, 508) possède une section droite fermée polygonale ou sensiblement polygonale. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie surfacée de la plaque rigide (208, 308, 408, 508) et la surface porte-rainure (204, 304, 404, 504) sont deux surfaces homothétiques, quasi-complémentaires, se chevauchant légèrement au repos, leur mise en place l'une sur l'autre exerçant l'effort d'appui. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface porte-rainure (640, 740) et la partie surfacée de la pièce rigide (608, 708) sont deux surfaces homologues et/ou tangentes, aptes à exercer l'une sur l'autre ledit effort d'appui relatif par coopération de leurs formes respectives. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie-support élastique (604, 704) est réalisée en plusieurs pièces, dont le contour externe définit la surface porte-rainure (640, 740). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie-support élastique (204, 404) est à l'intérieur et la pièce rigide (208, 408) à l'extérieur. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie-support élastique (304, 504) est à l'extérieur, et la pièce rigide (308, 508) à l'intérieur. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce rigide (308) est munie d'un canal central (309). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la pièce externe est transparente, au moins en partie, et en ce que les extrémités des fibres à connecter sont enduites d'une encre visible, mais transparente au spectre de lumière transmis par la fibre.