Brevet FR2555766A1 — publié le 19850531

STRUCTURE DE COUPLEURS OPTIQUES POUR AU MOINS UNE FIBRE OPNQUE La présente invention concerne la structure des coupleurs optiques associables à au moins une fibre optique et notamment les structures des coupleurs que l'on dénomme quelquefois "Duplexeur". n est maintenant notoire que l'on utilise de plus en plus des transmissions de données sous forme optique. Pour véhiculer l'ensemble de ces informations, soug forme de train d'ondes, des câbles optiques pouvant atteindre des longueurs très importantes, ont été mis au point. La transmission des informations lumineuses par ces câbles optiques pose malgré tout des problèmes particuliers spécifiques à cette technique qui sont notamment la réalisation des connecteurs ou des dispositifs permettant le branchement en parallèle ou en série, sur les câbles optiques, de tous systèmes annexes. En effet, la connexion ou le raccordement à un câble optique doit entraîner un minimum d'atténuation du faisceau lumineux afin que l'on puisse l'utiliser tout le long de la ligne bus ou câble optique, pour pouvoir recevoir ou émettre les informations lumineuses qui sont nécessaires ponctuellement. Pour cela, on a étudié et réalisé des coupleurs qui permettent de prélever ou d'introduire des informations lumineuses sans pour cela interrompre ou atténuer fortement la propagation des informations lumineuses le long des cAles optiques. Ces coupleurs sont généralement constitués, par une lame séparatrice qui permet, à partir d'un faisceau incident, de le séparer en deux faisceaux, un continuant sa propagation sensiblement en ligne droite, et un autre dévié de sa trajectoire. L'ensemble de la puissance transmise par les deux faisceaux en sortie de la lame séparatrice, étant sensiblement du même ordre de grandeur, mis à part les pertes dûes aux transmissions à travers les différents matériaux optiques à celle de la puissance du faisceau incident. Ces lames séparatrices sont généralement constituées par une lame transparente placée sous incidence oblique par rapport à la propagation du faisceau lumineux incident, qui permet ainsi d'obtenir une partie réflèchie et une partie transmise sans déviation notoire de son axe optique de propagation. Un coupleur optique comporte au moins une entrée, et deux sorties pour prélever la partie déviée et la partie non déviée du faisceau (il est aussi possible, pour certaines applications, de n'utiliser qu'une seule sortie). L'ensemble de ces éléments mentionnés ci-dessus sont généralement disposés dans un corps qu'il est possible de raccorder aux câbles optiques (ou bus), à l'aide de différents moyens de connexion qui sont connus en eux-mêmes. Aussi, comme ces dispositifs de transmission par lignes optiques deviennent de plus en plus courant, il est nécessaire de concevoir des structures de coupleurs qui puissent être facilement utilisés par l'ensemble des techniciens, sans que ceux-ci aient à prendre de précautions particulières, pour leur montage et que de plus, ils puissent etre produits à des rythmes de fabrication industrielle. La présente invention a pour but de réaliser une structure de coupleurs optiques associable à au moins une fibre de câble optique permettant d'atteindre les objectifs mentionnés cidessus. Plus précisément la présente invention a pour objet un coupleur optique pour être associé à une fibre optique comprenant au moins - un connecteur à fibre optique, - des moyens de focalisation, - un organe de traitement d'un faisceau lumineux, ledit organe ayant au moins une entrée et une sortie, et, - un corps de liaison de l'ensemble desdits éléments, caractérisé par le fait que ledit corps comporte un logement en creux, dont une partie de sa surface cylindrique intérieure est complémentaire d'une surface externe cylindre dudit organe, ledit corps comportant une ouverture dans sa paroi, les deux parties de surface cylindrique étant définies de façon à ce que ledit organe puisse coulisser dans ledit logement pour venir positionner ladite entrée devant ladite ouverture dudit corps, ladite entrée étant conformée en forme de canon creux cylindrique apte à former une première partie femelle, - ledit connecteur comportant au moins un fourreau entourant partielle ment l'extrémité de ladite fibre et formant une seconde partie femelle de raccordement cylindrique, - des moyens pour solidariser ledit connecteur devant ladite ouverture et à l'extérieur dudit corps, et que, - lesdits moyens de focalisation sont constitués d'une cartouche à deux embouts, chacun des deux dits embouts étant conformé par une surface cylindrique extérieure complémentaire formant partie mâle, respectivement pour lesdites première et seconde parties femelles, ladite cartouche étant disposée, entre ledit organe et ledit connecteur, à travers ladite ouverture pour coopérer, respectivement avec lesdites première et seconde parties femelles afin de coupler sur un même axe optique et entre elles la sortie de ladite fibre optique et l'entrée dudit organe. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparat- tront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif dans lesquels - la figure 1 représente, vue en perspective éclatée, I'ensemble d3un mode de réalisation d'un dispositif de coupleurs optiques ayant une structure selon l'invention, et, - la figure 2 représente une coupe transversale permettant de comprendre et d'apprécier les avantages d'une structure conforme à celle du coupleur selon la figure 1. Il est tout d'abord précisé que les deux figures représentant un même mode de réalisation de coupleurs optiques, les mêmes références désignent les mêmes éléments et pour la compréhension de la descri- p- tion, il sera indifférent de se reporter à l'une ou l'autre des deux figures selon le contenu de celles-ci. La structure du coupleur optique illustrée sur les deux figures, comprend essentiellement un corps 1 parallélépipédique dans lequel est réalisé un logement en creux 2 de forme cylindrique prismatique permettant de réaliser, comme il sera explicité ci-après, une glissière de translation pour un organe 3 qui a au moins une partie de surface complémentaire à celle du logement pour qu'il puisse avoir une fonction identique à celle d'un tiroir dans sa glissière. Dans le mode illustré, le logement 2 est conformé en forme de "T" comportant à chacune des extrémités de ce 1w-ci, des ouvertures 4, 5 et 6 qui sont respectivement disposées sur deux axes 7 et 8 formant entre eux, par exemple un angle droit, les deux ouvertures 4 et 6 étant disposées sur Z'axe 7 et l'ouverture 5 sur le deuxième axe 8. Dans le mode illustré, le coupleur permet de coupler un faisceau lumineux émis par une fibre optique 9 à un récepteur photo-sens!ble 10, comme par exemple, une cellule apte à délivrer à sa sortie 22 un signal électrique proportionnel ou représentatif de la quantité de lumière reçue sur sa partie photo-sensible 12. Le mode de réalisation illustré est un mode simplifié, mais il sera le plus souvent utilisé pour prélever une partie d'un faisceau lumineux se propageant dans un câble optique du type "bus'? Cette application illustrée a été choisie uniquement dans un but de simplification des dessins et de la description. Ainsi à ces ouvertures, respectivement 4, 5 et 6, peuvent être associés des moyens de connexion, comme par exemple, un connecteur 60, un bouchon de connexion 11 ou tout simplement, un bouchon d'obturation 61 quand il n'est pas nécessaire d'utiliser l'une des ouvertures du corps 1, comme par exemple l'ouverture 6. En revenant plus particulièrement à. t'organe 3, celui-ci est constitué par une pièce essentiellement parallèlèpipédique prismatique, pouvant comprendre, comme représenté, deux percées en "T" et comportant en diagonale une lame séparatrice 14 permettant, à partir d'un faisceau incident obliquement sur sa face d'entrée 15 de dévier un premier faisceau, par exemple le faisceau 16 à partir d'un faisceau incident 17 et de laisser passer une partie de ce faisceau sans le dévier, comme par exemple le faisceau 18. De plus à ce bloc sont associés, respectivement pour le corps 1 comportant trois ouvertures, respectivement trois canons cylindriques 20, 21 et 23 qui peuvent glisser dans des encoches respectives du logement 2, en l'occurrence les encoches 24, 25 et 26 qui permet tent, lorsque l'organe 3 est glissé dans le logement 2, aux canons, respectivement 20, 21 et 23, de venir se positionner sensiblement en regard, respectivement des ouvertures 4, 5 et 6 définies précédemment.Les moyens de connexion, tel que le connecteur 60, le bouchon connecteur il et le bouchon d'obturation 61 peuvent etre solidarisés au corps 1 en regard des orifices avec lesquels ils auront à coopérer, soit comme par exemple le connecteur 60, par un moyen de vissage 30, comme le bouchon 11 qui peut venir coopérer par un filetage mâle-femelle 31, 32, avec le corps 1. Le coupleur comporte en plus des moyens de couplage permettant de réunir les moyens de connexion öO, 11, 61 avec l'organe 3. Avantageusement ces moyens de couplage peuvent être constitués essentiellement par une cartouche creuse, comme celle qui apparaît en 40 en perspective et en coupe sur la figure 2, comportant à l'intérieur de celle-ci, par exemple des lentilles de focalisation 70, pour donner une forme de faisceau lumineux désirée et obtenir de ce fait, le meilleur couplage entre l'élément optique 9 arrivant par le connecteur 66, à l'élément photo-sensible 10 précédemment mentionné. Dans un mode avantageas de réalisation, cette cartouche 40 constituée par une pièce cylindrique comporte respectivement deux em mutes 41 et 42 qui ont des formes complémentaires, respectivement de l'intérieur 43 des canons portés par l'organe 3, et de l'intérieur 44 des moyens de connexion, comme le connecteur 6a. Avantageuse- ment même, les deux embouts 41 et 42 ont des diamètres différents, I'embout 42 ayant dans ce mode de réalisation, un diamètre supérieur à celui des orifices, comme par exemple, l'orifice 4 avec lequel la cartouche 40 est appelée à être associée. De cette façon, l'organe 3 est positionné dans le logement 2, sensi blement de façon que les canons 20, 21 et 23 soient en regard, respectivement de leurs orifices complémentaires 4, 5 ou 6 pour que la cartouche 40 puisse être introduit à travers l'orifice 4 et puisse pénètrer dans Ze canon 20 à la manière d'un emboîtement mâle (constitué par l'embout 41) avec une partie femelle {constituée par la partie intérieure 43 du canon 20). Etant donné de plus que l'embout 42 a un diamètre supérieur à ce lui de l'orifice 4, la cartouche 40 est épaulée contre la surface latérale de l'orifice 4 de façon que l'organe de couplage, soit parfaitement positionné par rapport à l'organe 3.Quand la cartouche a été positionnée dans son orifice 4, le connecteur 60 est positionné autour de cette cartouche de manière que l'embout 42 pénètre à l'intérieur 44 du connecteur 60 de la même façon qu'un emboîtement mâle pour I'embout 42, avec la partie intérieure femelle 44, du connecteur 60, cette partie en creux 44 du connecteur 60 étant conformée en fourreau 63. Ceci permet ainsi à la face de sortie 45 de la fibre 9, d'être parfaitement positionnée par rapport à l'élément actif optique 70 contenu à l'intérieur de la cartouche 40 et donc de pouvoir être correctement couplée avec les autres éléments optiques qui peuvent être disposés, respectivement aux orifices 5 et 6, et notamment, comme mentionné précédemment, la cellule photo-sensible 10. Ainsi en se reportant plus particulièrement à la figure 2, il est visible que la cartouche 40 est parfaitement interposée entre 1 'orge ne optique de traitement 3, et le connecteur 60 de telle façon que les deux embouts 41 et 42 de la cartouche 40 coopèrent, respectivement d'une façon mâle femelle, avec ses deux éléments, respectivement, l'organe 3 et le connecteur 60. De ce fait le faisceau lumineux 46 qui apparaît, émerge de l'extrémité 45 de la fibre 9, est ensuite focalisé en un faisceau parallèle 17 coopérant avec la lame séparatrice 14 pour être en partie dévié en un faisceau 16 parallèle coopérant à travers une lentille focalisatrice 57 positionnée dans une deuxième cartouche 48, avec la cellule photo-sensible associée au bouchon de connexion 11. La composition de la structure du coupleur optique qui a été décrit cidessus ne présente à l'évidence aucune difficulté de montage, étant donné que l'ensemble des éléments constitutifs s'emboîtent les uns dans les autres et se positionnent parfaitement, automatiquement eux-mêmes. Bien entendu et de façon avantageuse, le logement 2 est obturé par un couvercle 50 afin de permettre de fixer l'ensemble des éléments et aussi d'éviter que pénètrent des poussières ou autres impuretés à l'intérieur du logement 2. REVENDICATIONS 1) Structure de coupleurs optiques pour au moins être associée à une fibre optique (9) comprenant au moins l'ensemble des éléments suivants: - un connecteur à fibre optique (60), - des moyens de focalisation (40, 41...), - un organe de traitement d'un faisceau lumineux (3,14) ledit organe (3) ayant au moins une entrée (20, 43) et une sortie (21), et, - un corps de liaison (1) de l'ensemble desdits éléments, caractérisé par le fait que ledit corps comporte un logement en creux (2), dont une partie de sa surface cylindrique intérieure est complémen- taire d'une surface externe cylindre dudit organe (3), ledit corps comportant une ouverture (4) dans sa paroi, les deux parties de surface cylindrique étant définies de façon à ce que ledit organe puisse coulisser dans ledit logement pour venir positionner ladite entrée (20, 43) devant ladite ouverture (4) dudit corps, ladite entrée étant conformée en forme de canon creux (20) cylindrique apte à former une première partie femelle, - ledit connecteur (60) comportant au moins un fourreau (63) entourant partiellement l'extrémité de ladite fibre (9) et formant une seconde partie femelle (44) de raccordement cylindrique, - des moyens (30) pour solidariser ledit connecteur devant ladite ouverture et à l'extérieur dudit corps (1), - et lesdits moyens de focalisation (40, 41) sont constitués d'une cartouche (40) à deux embouts (41, 42), chacun des deux dits embouts ayant une surface cylindre extérieure complémentaire formant partie mâle, respectivement pour lesdits première (43) et seconde parties (44) femelles, ladite cartouche (40) étant interposée entre ledit organe (3) et ledit connecteur (60) à travers ladite ouverture (4) pour coopérer, respectivement avec lesdites première et seconde parties femelles afin de coupler sur un même axe (7, 8) optique et entre elles la sortie (45) de ladite fibre optique et l'entrée dudit organe (43). 2) Structure selon la revendication 1, caractérisée par le faite que les deux embouts (41, 42) de ladite cartouche (40) ont des diamètres différents, l'embout ayant un diamètre supérieur étant disposé à l'extérieur dudit corps, la différence de diamètre des deux embouts formant épaulement de ladite cartouche contre ledit corps.