Brevet FR2569017A1 — publié le 19860214

Dispositif de connexion de fibres optiques et système de réglage associé La présente invention se rapporte à un dispositif de connexion de fibres optiques dont les extrémités sont tenues dans un support et il comporte un réflecteur présentant une surface réfléchissante apte à réfléchir la lumière d'une fibre à l'autre et susceptible d'être orienté par des moyens de commande d'orientation et d'autre part à un système de réglage de ce dispositif. Il existe des points de connexion pour réaliser le couplage de fibres optiques multimode à gradient d'indice. Dans un point de connexion, on aligne deux fibres optiques présentant un coeur (de 50 microns environ de diamètre) disposé au centre de la fibre (dont le diamètre extérieur est de 125 microns environ) qui est noyée dans une gaine en epoxy (de 190 microns environ de diamètre). Dans une fibre à gradient d'indice, la tolérance d'excentration sur le coeur est plus faible que la tolérance d'excentration de la gaine en epoxy qui entoure la fibre. Pour réduire l'effet de l'excentration sur les pertes de couplage on dénude chaque fibre en enlevant la gaine en epoxy et on aligne les fibres par le diamètre extérieur de 125 microns.Si on utilise la même fibre optique, on peut s'affranchir du défaut d'excentration du coeur par rapport à la gaine en gardant l'orientation des deux bouts de fibre, après la coupure. La présente invention a pour but de fournir un dispositif de connexion de fibres optiques permettant de s'affranchir du défaut d'excentrement du coeur de la fibre par rapport a la gaine en silice. Ce dispositif évite d'employer de la colle. I1 permet de réduire l'encombrement et le prix. Le dispositif est essentiellement caractérisé par le fait que le réflecteur peut être orienté par rotation autour d'au moins deux axes orthogonaux et par le fait que la surface réfléchissante du réflecteur est une surface dichroïque réfléchissant les rayons lumineux d'un premier domaine de longueurs d'onde et laissant passer les rayons lumineux d'un second domaine de longueurs d'onde de manière à permettre un réglage d'orientation du réflecteur par visée au travers dudit réflecteur. Selon une autre caractéristique, le réflecteur présente une surface réfléchissante sphérique dont la concavité est orientée vers les fibres. Selon une autre caractéristique, le dispositif comporte un hublot transparent plaqué contre les extrémités des fibres. Selon une autre caractéristique, les axes d'orientation du réflec teur sont sensiblement tangents à la surface réfléchissante, au sommet de ladite surface. Le système de réglage du dispositif comporte une lunette autocollimatrice permettant de viser les extrémités des fibres au travers du réflecteur de manière à permettre le réglage de celui-ci. Selon une caractéristique) la lunette autocollimatrice comprend un réticule fixe et un réticule mobile et un système de dédoublement d'images. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés. La figure 1 est une vue schématique du dispositif de connexion selon l'invention. La figure 2 est une vue schématique d'une variante de la figure -1 . La figure 3 illustre les différentes étapes du réglage. Le dispositif de connexion représenté par les figures 1 et 2 sert à coupler optiquement deux fibres optiques 11 et 12. I1 comprend un support 4 servant à maintenir les extrémités des fibres de manière que celles-ci soient orientees d'un même côté. Le support comporte des vés dans lesquels sont engagées les extrémités des fibres. Le dispositif comporte un réflecteur 2 dont la surface réfléchissante 21 est une surface sphérique tournant sa concavité vers les fibres et dichroique. Elle réfléchit un premier domaine de longueurs d'onde, de la fibre 11 à la fibre 12 et viceversa, et laisse passer un second domaine de longueurs d'onde permettant le réglage par une lunette autocollimatrice. Les deux fibres sont disposées symétriquement par rapport à l'axe 13 de la surface réfléchissante sphérique 21. Dans le mode de réalisation de la figure 2 kes deux fibres sont inclinées par rapport à cet axe 13 de manière que leurs axes concourent avec le sommet S de la surface réfléchissante sphérique 21. Cet agencement permet d'adapter le cône d'émission de la première fibre avec le cane d'acceptance de la deuxième fibre. Le réflecteur 2 est constitué par une lentille transparente 22 limitée à l'avant (côté fibres) par une face plane et à l'arrière par une face sphérique présentant un traitement dichrolque 21. L'image du centre de courbure de la surface réfléchissante sphérique 21, au travers des éléments disposés entre ladite surface et les fibres, est sensiblement au centre de symétrie des deux extrémités des fibres. La surface réfléchissante dichroique 21 réfléchit les rayons lumineux dont la longueur d'onde appartient aux domaines centrés sur 0,85 ou 1,3 microns qui sont les domaines transmis avec le minimum d'atténuation par les fibres à gradient d'indice. A titre indicatif, le second domaine de longueurs d'onde que laisse passer la surface réfléchissante di chronique 21 s'étend de 0,45 à 0,65 microns. Le réflecteur 2 est orientable, par rotation autour de deux axes d'articulation ou d'orientation repérés 23 et 24 qui sont sensiblemsnt tan gents à la surface réfléchissante sphérique 21 au niveau du sommet S. Il est orientable autour d'un centre (rotule) situé sensiblement au sommet S de la surface réfléchissante dichroïque 21 (point de concours de l'axe de symétrie 13 des fibres optiques et de la surface réfléchissante dichroique 21). Un hublot transparent 3 du type lame à faces parallèles est dispo sé entre le réflecteur et les extrémités des fibres de manière que cellesci soient plaquées contre sa face avant 31, sa face arrière 32 étant séparée par un intervalle d'air du réflecteur. Les extrémités des fibres peu- vent être collées à la face avant du hublot, la colle constituant un pro- duit d immersion qui diminue les pertes de couplage. La face arrière 32 peut présenter un traitement de surface. Le dispositif comporte un mécanisme de commande de l'orientation du réflecteur. Le réflecteur peut pivoter autour de deux axes orthogonaux qui sont perpendiculaires à l'axe 13. Le réflecteur est monté sur une platine qui est réunie au support 4 par deux charnières qui sont orthogonales et décalées de l'axe 13. L'orientation de la platine es-t déterminée par des vis de réglage. Pour l'opération de réglage, on utilise une lunette autocollimatrice avec laquelle on vise les extrémités des fibres 11 et 12 au travers du réflecteur à surface dichroïque 2. Cette lunette comporte un réticule -fixe qui est centré sur l'axe de la lunette, un réticule mobile qui peut être déplacé par rapport à l'axe de la lunette et au- réticule fixe et un système de dédoublement d'images qui permet d'obtenir du réticule mobile une image symétrique par rapport au réticule fixe. L'opération de réglage s'effectue de la manière suivante. Les deux fibres 11 et 12 sont mises en place sans être dénudées dans le support 41. Elles sont bloquées sur ce support. On éclaire les deux fibres 11 et 12, au moyen d'une source lumi neuse émettant dans le domaine de longueurs d'onde qui est transmis par la surface dichrotque 21 (longueurs d'onde comprise entre 0,45 et 0,65 microns). On met en place la lunette autocollimatrice et on réalise l'autocollimation sur le réflecteur dichroïque 2. L'image du réticule fixe est alors si tuée dans le plan du réticule fixe (figure 3a).--- On déplace le réticule mobile pour qu'il soit centré sur l'extrémité d'une fibre optique. Sur la figure 3b, on a centré le réticule mobile repéré R sur l'extrémité de la fibre 11, l'image du réticule mobile étant repérée R > . On déplace ensuite le réticule mobile pour que la distance entre les deux réticules R et R' soit à peu près égaie à la distance entre les deux extrémités de fibres (figure 3c). On oriente ensuite le réflecteur 2 en le faisant pivoter autour des deux axes d'orientation perpendiculaires de manière que le réticule mobile R soit centré sur le coeur d'une fibre et que l'image R' soit centrée sur le coeur de l'autre fibre. Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de connexion de fibres optiques (11 et 12) dont les extrémités sont tenues dans un support (4), comportant un réflecteur (2) présentant une surface réfléchissante (21) apte à réfléchir la lumière d'une fibre à l'autre et qui est susceptible d'être orienté, au moyen d'une commande d'orientation, caractérisé par le fait que le réflecteur (2) peut être orienté par rotation autour d'au moins deux axes orthogonaux et que la surface réfléchissante (21) du réflecteur (2) est une surface dichroïque réfléchissant les rayons lumineux d'un premier domaine de longueurs d'onde et laissant passer les rayons lumineux d'un second domaine de longueurs d'onde de manière a permettre le réglage d'orientation du réflecteur par visée au travers dudit réflecteur. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le réflecteur (2) présente une surface réfléchissante (21) sphérique dont la concavité est orientée vers les fibres. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le réflecteur (2) est constitué par une lentille limitée du coté des fibres par une face plane et à l'arrière par une face sphérique présentant un traitement dichroíque. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un hublot transparent (3) plaqué contre les extrémités des fibres. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que les axes d'orientation du réflecteur (2) sont sensiblement tangents à la surface réfléchissante (21) au sommet de ladite surface réfléchissante. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les fibres sont inclinées par rapport à l'axe (13) de la surface réfléchissante (21). 7.- Système de réglage du dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte une lunette autocollimatrice permettant de viser les extrémités des fibres au travers du réflecteur (2) de manière à permettre le réglage de celui-ci. 8.- Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la lunette comporte un réticule fixe, un réticule mobile et un système de dédoublement d'images.