Brevet FR2586304A1 — publié le 19870220

La présente invention concerne un dispositif pour établir, de façon réversible, une connexion entre deux fibres optiques. Plus précisément, elle concerne les dispositifs de connexion dans lesquels chacune des fibres optiques est fixée dans un dispositif de fixation respectif lais- sant dépasser une terminaison de fibre dénudée. Ces dispositifs comprennent: - une embase pourvue d'un organe de guidage recevant en alignement les deux terminaisons de fibre, et - un organe presseur, placé au droit de l'organe de guidage, pour immobiliser avec serrage les terminaisons de fibre contre celui-ci. Le FR-A- 2 367 295 et le FR-A-2 476 856 décri- vent par exemple des dispositifs de ce type. Néanmoins, dans les dispositifs de la technique antérieure, la partie libre de la fibre (c'est-à-dire la partie émergeant du dispositif de fixation de fibre) n'était pas maintenue ni orientée vers l'organe de guidage au moment de la mise en place de la fibre dans le dispositif de connexion. La mise en place de la fibre nécessitait donc un soin particulier, limitant l'emploi de ces dispositifs de connexion à des connexions permanentes ou semi-perma- nentes. L'invention se propose de résoudre ces limi- tations d'emploi, grâce à une conception particulière du dispositif permettant d'effectuer des connexions et des déconnexions répétées sans précaution particulière- à la manière d'une prise électrique ou d'un connecteur électrique enfichable- tout en respectant les exigences très strictes, spécifiques aux fibres optiques, d'ali- gnement et de mise en butée des terminaisons. A cet effet, le dispositif selon l'invention comporte: - deux fiches mobiles emboîtables chacune dans l'embase de part et d'autre de l'organe de guidage de sorte que les axes des fiches forment un angle par rapport à la direction de l'organe de guidage, chaque fiche comportant: en face avant, une surface frontale de mise en butée et d'appui réciproque des deux fiches, 10. un canal central terminé à son extrémité arrière par un réceptacle pour le dispositif de fixa- tion de fibre et à son extrémité avant par un orifice de dimensions légèrement supérieures au diamètre de la terminaison de fibre (on notera que l'orifice n'est pas obligatoirement cylindrique), la longueur du canal laissant subsister, au-delà de l'orifice, une partie émergente de la terminaison de fibre après mise en place du dispositif de fixation de fibre dans le réceptacle, et sa largeur étant suffisante pour autoriser une flexion limitée de la terminaison de fibre en fonction des sollicitations exercées sur la partie émergente. De la sorte, l'enfoncement des fiches dans l'embase permet la venue en contact des faces d'extré- mité des deux fibres dans l'organe de guidage, et la flexion de la fibre dans le canal de la fiche assure, par réaction, un contact avec pression tout en auto- risant un décalage, par rapport au plan médian du dispositif, du plan de joint défini par les faces en contact. De préférence, l'axe du réceptacle est décalé par rapport à l'axe du canal, de manière à prépositionner la partie émergente de la terminaison de fibre, selon une orientation préférentielle dans un plan contenant les deux axes après insertion du dispositif de fixation de fibre dans la fiche. De préférence, l'organe de guidage est prolongé, de part et d'autre, par une surface évasée formant organe de préguidage. De préférence, il est prévu des moyens de ver- rouillage en position de connexion empêchant le retrait des fiches hors de l'embase ou leur introduction dans celle-ci. Dans ce cas, avantageusement: - les moyens de verrouillage et l'organe presseur sont actionnés par un moyen de commande unique, - il est prévu, outre la position de connexion, une position de déconnexion temporaire empêchant le retrait des fiches hors de l'embase après un léger re- trait de celles-ci en arrière de leur position de con- nexion. De préférence également, l'embase comporte deux glissières symétriques recevant et guidant les fiches en direction de l'organe de guidage. Dans ce cas, avantageusement: - les glissières sont inclinées, en direction de l'organe de guidage, par rapport au plan d'ensemble de l'embase, - les glissières sont ouvertes vers le haut dans leur région arrière, de manière à permettre l'introduc- tion de la fiche dans la glissère par insertion en partie supérieure de celle-ci. En ce qui concerne l'organe presseur, celui-ci comporte de préférence: un élément déplaçable en translation au moyen d'un excentrique, - un élément élastique déformable, au droit de l'organe de guidage, - des surfaces de butée venant en contact avec l'embase de manière à limiter la course de l'organe presseur et la déformation de l'élément élastique à une valeur assurant une immobilisation des fibres-sans contrainte excessive sur ces dernières. L'invention a également pour objet une fiche et un dispositif de fixation de fibre spécialement conçu pour le dispositif de connexion qui vient d'être exposé. Elle vise enfin un procédé adapté de prépara- tion d'une terminaison de fibre optique, consistant à: - mettre en place une fibre dans un dispositif de fixation de fibre, en laissant dépasser une partie dénudée, - mettre en place la terminaison de fibre ainsi préparée dans une fiche appropriée, - fracturer la partie dénudée à une longueur prédéterminée par rapport à l'extrémité de la fiche. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront à la lecture de la description dé- taillée ci-dessous d'un mode de réalisation, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en plan de l'embase du dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation, partiel- lement en coupe, du dispositif entièrement équipé, en position de connexion, - la figure 3 est une demi-vue correspondant à la figure 2, la fiche mobile étant représentée avant son insertion dans l'embase, - la figure 4 est une vue en coupe, selon la ligne IV-IV de la figure 3,montrant la structure du sys- tème presseur, - la figure 5 est une vue perspective du dis- positif de fixation de fibre ouvert, avant mise en place de la terminaison de fibre, - la figure 6 est une demi-coupe, homologue de celle de la figure 3, montrant la structure interne de la fiche, le dispositif étant en position de déconnexion temporaire, - la figure 7 montre schématiquement les dif- férentes courbures que peut prendre la terminaison de fibre en fonction des sollicitations qui lui sont appli- quées. La figure 1 représente l'embase utilisée par le dispositif, embase dans laquelle les fiches mobiles (non représentées) viendront se placer et seront maintenues en position, ainsi que les extrémités de la fibre, par un organe presseur (non plus représenté) manoeuvrable par l'opérateur. Cette embase 100, de structure sensiblement sy- métrique de part et d'autre d'un plan médian P, comporte un organe de guidage 110, unique, qui recevra et alignera les deux extrémités de fibre, selon une technique en elle-même classique. Cet organe de guidage a par exemple la forme d'un V (visible en coupe figure 4); ce V a par exemple une profondeur de 100 gm, pour une fibre de diamètre 125 4m: de la sorte, les fibres positionnées et mises en butée vont dépasser du V, ce qui permettra de les plaquer dans celui-ci au moyen de l'organe presseur qui - sera décrit par la suite, de manière à réaliser une "épissure mécanique",selon la technique illustrée par exemple par les FR-A-2 367 295 et FR-A 2 476 856 précités. Pour permettre de centrer parfaitement l'une et l'autre fibres à l'intérieur de ce V 110, il est prévu, selon l'une des caractéristiques de l'invention, de prolonger l'organe de guidage par une surface évasée 120 formant organe de préguidage. Cette surface, visible également figure 3, a par exemple la forme d'un dièdre, symétrique par rapport au plan longitudinal de symétrie du dispositif. Cette surface évasée 120 va permettre, au moment o la fibre sera introduite dans le dispositif, de la recentrer et de l'orienter correctement pour permettre son positionnement parfait dans l'organe de guidage 110. L'embase comporte deux glissières 130, ouvertes vers le haut, qui recevront et qui guideront les fiches mobiles vers l'organe de guidage 110. Comme on peut le voir figure 2, ces glissières sont inclinées d'un angle O par rapport au plan d'en- semble de l'embase; cet angle est de l'ordre de 10 . Par ailleurs, les glissières sont ouvertes vers le haut dans leur région arrière, comme cela est visible particulièrement figure 3; de la sorte, la fiche pourra être introduite dans la glissière par inser- tion en partie supérieure de celle-ci (flèche A, figure 3>, la mise en place finale se faisant par un déplacement axial de faible amplitude (flèche B, figure 3): de la sorte, la fiche peut être approchée du plan médian P du dispositif à une faible distance x de celui-ci, dis- tance très inférieure à la longueur hors tout du dispo- sitif. Les glissières comportent enfin une rainure de guidage 131 (figure 3) coopérant avec une saillie homo- logue 201 de la fiche 200; il est prévu sur cette rai- nure deux encoches 132, 133 permettant un encliquetage en deux positions (déconnexion temporaire 133/connexion 132), ces encoches coopérant avec un relief homologue 202 de la saillie 201 (l'embase est réalisée en une matière plastique moulée assurant l'élasticité nécessaire à l'encliquetage). On va maintenant décrire la structure de cha- cune des fiches mobiles 200, en référence notamment aux figures3 (montrant la fiche en vue latérale, avant son introducation dans le dispositif) et 6 (montrant la fiche en coupe). Chacune des fiches 200 coopère avec la glissière 130 contre laquelle elle repose par sa face inférieure 203, le guidage au moment de la mise en place étant assu- ré par la rainure 131 et la saillie 201, comme indiqué plus haut. La fiche 200 comporte un canal central 210, orienté longitudinalement, terminé à son extrémité arrière par un réceptacle 220 de plus grand diamètre, et à son extrémité avant par un orifice 230 de plus faible dia- mètre. Le réceptacle 220 est destiné à recevoir un dispositif de fixation de fibre 11 assurant le bridage de la fibre optique 10 et sa solidarisation à la fiche. On notera que l'axe A1 du réceptacle (c'est-à-dire l'axe de la fibre en partie arrière de la fiche) et l'axe A2 du canal central 210 sont décalés d'une valeur 6 par contre, l'orifice 230 est- coaxial à l'axe A2 du canal 210. Cette disposition va imposer à la partie émer- gente, dénudée 12 de la terminaison de fibre une orien- tation préférentielle dans un plan contenant les deux axes A1, A2, apriès insertion du dispositif de fixation de fibre 11 dans le réceptacle 220 de la fiche. Ce pré- positionnement va permettre, lorsque la fiche sera ensuite introduite dans l'embase, de faire en sorte que la par- tie extrême 13 de la terminaison de fibre, c'est-à-dire la partie qui émerge de l'orifice 230, vienne se posi- tionner schématiquement au fond du dièdre 120, assurant ainsi le préguidage optimal de cette partie émergente en direction du V de guidage 110 en partie centrale du dis- positif. Le dispositif de fixation de fibre 11 a été représenté figure 5, isolément,et avant mise en place de la partie dénudée de fibre: cette pièce est avanta- geusement constituée de deux demi-coquilles 11a, 11b, moulées d'une seule pièce dans un matériau d'élasticité suffisante pour faire en sotte que, après insertion de cette pièce 11 dans le réceptacle, la fibre soit parfai- tement bridée par serrage de la partie gainée enfoncée à fond dans la pièce formée par les deux demi-coquilles réunies. Les fiches comprennent également, en face avant, des surfaces frontales de mise en butée et d'appui réci- proque (comme illustré figure 2), permettant un position- nement relatif des deux fiches indépendamment de la géo- métrie de l'embase et des tolérances dimensionnelles de celles-ci. On notera par ailleurs que cette mise en butée est réalisée dans la zone de connexion optique, optimi- sant par le fait même le positionnement relatif des deux fiches et donc des deux extrémités ae fibre (les surfaces de butée 240 se trouvent en fait à l'extrémité de deux prolongements latéraux des faces latérales, qui viennent chacun s'insérer dans des gorges 140 de l'embase et 370 du presseur 300, ménagés de part et d'autre de l'organe de guidage 110). De préférence l'organe presseur 300 est conforme à l'organe presseur décrit dans la demande de brevet déposée le 30 mars 1982 sous le numéro 82 05441 au nom de la Société SOCAPEX et publiée sous le numéro 2 524 654. On va maintenant décrirel'organe presseur et les moyens de verrouillage du dispositif illustrés sur les figures annexées. Cet organe presseur 300 est inséré dans-une che- minée 150 (figures 1 et 2) prolongeant vers le haut la partie centrale du dispositif et guidant l'organe pres- seur 300 qui y est inséré en translation verticale. Cet organe presseur 300 a tout d'abord pour fonction de verrouiller en place les fiches dans l'embase. A cet effet, il est prévu un relief 310 coopé- rant avec des encoches 250, 260 de chaque fiche. L'encoche 250 sert au verrouillage de la fiche en position de connexion (position représentée figure 2), c'est-à-dire la position dans laquelle les surfaces frontales de butée 240 des deux fiches sont en contact, la liaison optique entre les deux fibres étant donc établie. Le verrouillage en cette position empêche donc le retrait d'une fiche hors de l'embase tant que le sys- tème n'est pas déverrouillé. L'encoche 260 permet de verrouiller la fiche dans une position de déconnexion temporaire empêchant le retrait hors de l'embase après un léger déplacement en arrière de la position de connexion (cette position de déconnexion temporaire est par exemple représentée figure 6). Enfin, le relief 310 empêche également d'in- troduire une fiche dans l'embase tant que le dispositif n'aura pas été déverrouillé. Le verrouillage et le déverrouillage du presseur sont réalisés par un moyen de commande 320 en forme de levier, actionnant un excentrique 340: la figure 3 représente la position déverrouillée (organe presseur fele- vé), et les figures 2 et 6 représentent la position verrouillée (organe presseur vers le bas immobilisé en position). L'organe presseur a également pour fonction de plaquer les extrémités de fibre au fond du V de guidage et de les immobiliser en position. Ceci est réalisé au moyen de la partie 330 (figures 3 et 4) portant un élément élastique déformable 350 situé au droit du V de guidage 110. L'élasticité de l'élément 350 résulte par exemple du choix de la matière plastique utilisée pour la réalisation de l'organe presseur. Il est par ailleurs prévu, de part et d'autre du presseur (figure 4) des surfaces 360 qui viendronten butée contre des surfaces homologues 160 de l'embase. Lorsque l'élément élastique 350 n'est pas sollicité, il dépasse d'une valeur e du plan des surfaces de butée 360. Lors de la translation vers le bas de l'organe presseur, les surfaces de butée vont limiter la déformation de cet élément élastique 350 à une valeur assurant une immobi- lisation des fibres sans contrainte excessive sur ces dernières. On va maintenant décrire la préparation de la fibre, sa mise en place dans la fiche et la manière dont est réalisée la connexion optique. On commence tout d'abord par dénuder une fibre, et l'on place l'extrémité de la partie gainée à l'inté- rieur du dispositif de fixation de fibre 11 illustré figure 5, comme décrit plus haut. Cette opération de dénudage peut être réalisée après la mise en place de la fibre dans la pièce 11. Ce dispositif 11 est ensuite placé dans le réceptacle en partie arrière d'une fiche, de manière à assurer, par pression élastique, le bridage de la fibre et sa solidarisation à la fiche. On fracture ensuite la partie dénudée libre à une longueur prédéterminée par rapport à l'extrémité de la fiche. Deux fiches ayant été préparées de la sorte, on les place dans une embase commune: la simple mise en place de la fiche va assurer, grâce aux dièdres de pré- guidage 120, un positionnement de l'extrémité libre de la fibre dans le V de guidage 110. Le rapprochement des deux fiches et leur mise en butée va provoquer une venue en contact des deux faces frontales des terminaisons de fibre qui, par réaction, vont être comprimées l'une contre l'autre, ce qui per- mettra d'assurer une parfaite liaison optique. Du fait des variations de tolérance pouvant exister entre les longueurs des parties libres des termi- naisons de fibre, le plan de joint P' n'est pas forcément confondu avec le plan médian P du dispositif. L'un des avantages du système de l'invention est précisément de permettre un décalage et une compensation des tolérances grâce à une flexion plus ou moins grande de la partie 12 de la terminaison de fibre située à l'intérieur du canal 210 de la fiche. La figure 7 illustre schématiquement les défor- mations qui peuvent ainsi être subies par la fibre dans sa partie libre 12 émergeant du dispositif de fixation de fibre 11 et reposant par son extrémité sur le V de guidage 110. La figure 7a illustre les deux positions extrêmes (en l'absence de sollicitation et avec une solli- citation correspondant aux tolérances maximales), ainsi qu'une position médiane; ces positions sont reprises respectivement figures 7b, 7c et 7d. En l'absence de toute réaction sur l'extrémité de fibre (absence de sollicitation axiale), la fibre est soumise à une flexion unique de faible courbure, par exemple R1 = 100 mm. Pour une réaction importante (sollicitation axiale maximale), la fibre peut prendre une double cour- bure, par exemple R2 = 50 mm (le rayon de courbure restant toujours supérieur à la valeur maximale que peut supporter la fibre) et R1 = 100 mm, avec un point d'inflexion X. On notera que les différentes cotes de la fiche et de l'embase sont divisées de sorte que, pour toute position de la fibre représentée figure 7, la partie libre de la terminaison de fibre ne soit jamais en contact avec les parois de l'orifice 230, pour éviter toute réaction à cet endroit. On peut enfin remarquer les avantages subsidiaires suivants procurés par l'invention: - du fait de leursformes,les différentes pièces constituant le dispositif de l'invention ne présentent aucune impossibilité de moulage, ce qui permet de les réaliser en un matériau moulable par injection selon une technique classique permettant d'obtenir une excellente précision dimensionnelle. -le presseur est entièrement démontable; il suffit pour cela de retirer l'axe de l'excentrique: cette disposition permet un accès très facile à toutes les ré- gions du dispositif, notamment l'organe de guidage, lors- que l'on souhaite par exemple procéder à un nettoyage ou à un contrôle. -une pluralité de dispositifs de connexion peuvent être juxtaposés, la fixation se faisant par exemple par vissage ou par encliquetage sur une barre cylindrique commune. Cette caractérisque, combinée à la possibilité de mettre en place les fiches par le haut, permet de grouper un grand nombre de dispositifs de connexion dans un emplacement tr-réduit. - ce dispositif pourra être généralement utilisé pour des fibres multimode de diamètre 125 Dm ou toute autre valeur; il est également possible d'utiliser des fibres monomode à bonne concentricité, dès lors qu'elles permettent un alignement correct par simple centrage sur le diamètre extérieur de la fibre (en contact avec les parois du V de guidage). - le très faible jeu subsistant entre les diffé- rentes pièces assure une bonne étanchéité à la poussière sans qu'il soit nécessaire de prévoir de moyens d'étan- chéité spécifique. REVENDICATIONS 1. Un dispositif pour établir, de façon réver- sible, une connexion entre deux fibres optiques (10) fixées chacune dans un dispositif de fixation de fibre respectif (11) laissant dépasser une terminaison de fibre (12), dénudée, du type comprenant: une embase (100) pourvue d'un organe de guidage (110) recevant en alignement les deux terminaisons de fibre, un organe presseur (300), placé au droit de l'organe de guidage, pour immobiliser avec serrage les terminaisons de fibre contre celui-ci, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: deux fiches mobiles (200), emboîtables chacune dans l'embase de part et d'autre de l'organe de guidage de sorte que les axes (A2) des fiches forment un angle (0) par rapport à la direction de l'organe de guidage, chaque fiche comportant: - en face avant, une surface frontale (240) de mise en butée et d'appui réciproque des deux fiches, - un canal central (210) terminé à son extrémité arrière par un réceptacle (220) pour le dispositif de fixa- tion de fibre et à son extrémité avant par un orifice (230) de dimensions légèrement supérieures au diamètre de la terminaison de fibre, la longueur du canal laissant subsister, au-delà de l'orifice, une partie émergente (13) de la terminaison de fibre après mise en place du dispositif de fixation de fibre dans le réceptacle, et sa largeur étant suffisante pour autoriser une flexion limitée de la terminaison de fibre en fonction des sollicitations exercées sur la partie énmergente, de sorte que l'enfoncement des fiches dans l'em- a.n.e er..o..t.zt d-5 ces'exrété ux fibresr dans l'organe de guidage, et la flexion de la fibre dans le canal de la fiche assurant, par réaction, un contact avec pression tout en autorisant un décalage, par rapport au plan médian du dispositif, du plan de joint défini par les faces en contact. 2. Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'axe du réceptacle (A1) est décalé par rapport à l'axe du canal (A2), de manière à prépositionner la partie émergente de la terminaison de fibre, selon une orientation préférentielle dans un plan contenant les deux axes après insertion du dispositif de fixation de fibre dans la fiche. 3. Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe de guidage est prolongé, de part et d'autre, par une surface évasée (120) formant organe de préguidage. 4. Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel il est prévu des moyens (310, 250) de verrouillage en position de connexion empêchant le retrait des fiches hors de l'embase ou leur introduction dans celle-ci. 5. Un dispositif selon la revendication 4, dans lequel les moyens de verrouillage et l'organe presseur sont actionnés par un moyen de commande (320) unique. 6. Un dispositif selon la revendication 4, dans lequel il est prévu, outre la position de connexion (310, 250), une position de déconnexion temporaire (310, 260) empêchant le retrait des fiches hors de l'embase après un léger retrait de celles-ci en arrière de leur posi- tion de connexion. 7. Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'embase comporte deux glissières (130) symétriques recevant et guidant les fiches en direction de l'organe de guidage. 8. Un dispositif selon la revendication 7, dans lequel les glissières sont inclinées, en direction de l'organe de guidage, par rapport au plan d'ensemble de l'embase. 9. Un dispositif selon la revendication 7, dans lequel les glissières sont ouvertes vers le haut dans leur région arrière, de manière à permettre l'in- troduction de la fiche dans la glissière par insertion en partie supérieure de celle-ci. 10. Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe presseur (300) comporte un élément (330) déplaçable en translation au moyen d'un excen- trique (340). 11. Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe presseur comporte un élément élas- tique déformable (350), au droit de l'organe de guidage. 12. Un dispositif selon la revendication 11, dans lequel l'organe presseur comporte des surfaces de butée (360) venant en contact avec l'embase de manière à limiter la course de l'organe presseur et la déformation de l'élément élastique à une valeur assurant une immobi- lisation des fibres sans contrainte excessive sur ces dernières. 13. Une fiche, pour un dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte - en face avant, une surface frontale (240) de mise en butée et d'appui réciproque des déux fiches, - un canal central (210) terminé à son extrémité arrière par un réceptacle (220) pour le dispositif de fixation de fibre et à son extrémité avant par un orifice (230) de dimensions lgaèrement supérieures au diamètre de la terminaison le fibre, la longueur du canal laissant subsister, au- delà de l'orifice, une partie émergente (13) de la ter- minaison de fibre après mise en place du dispositif de fixation de fibre dans le réceptacle, et sa largeur étant suffisante pour autoriser une flexion limitée de la ter- minaison de fibre en fonction des sollicitations exercées sur la partie émergente. 14. Un dispositif de fixation de fibre pour un dispositif de connexion selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est formé de deux demi- coquilles (11a, 11b) réunies après mise en place de la terminaison de fibre dénudée. 15. Un procédé de préparation d'une terminaison de fibre optique, caractérisé en ce qu'il consiste à: mettre en place une fibre dans un dispositif de fixa- tion de fibre, en laissant dépasser une partie dénudée, mettre en place la terminaison de fibre ainsi prépa- rée dans une fiche selon la revendication 13, fracturer la partie dénudée à une longueur prédéterminée par rapport à l'extrémité de la fiche.