Brevet FR2587808A1 — publié le 19870327

La présente invention concerne les connecteurs pour fibres optiques et, plus particulière-fent, les connecteurs prévus pour relier une fibre optique x une lentille de correction du faisceau. L'usage des fibres optiques s'est amplifié dans les télécommunications et les autres systèmes de transmission de données, en raison de leur capacité à véhiculer beaucoup plus d'informations que les fils électriques de taille équivalente. La connexion de deux ou plusieurs fibres optiques, cependant, nécessite beaucoup plus de soins que des connexions électriques équivalentes puisque les fibres doivent être alignées optiquement. On a proposé beaucoup de types de connecteurs optiques pour obtenir la compatibilité désirée de telles connexions, et, notamment, des connexions bout à bout de fibres jointes et polies, et des lentilles de correction du faisceau. La présente invention concerne particulièrement une amélioration apportée à ces dernières. De tels connecteurs à lentille de correction du faisceau ont été décrits dans le brevet US-4 421 383. Les connecteurs réalisés selon ce brevet apportent des progrès importants et fonctionnent à une température comprise entre 15 et 30 C environ. Cependant, on a montré que le passage aux températures extrêmes, par exemple de -40 C à +60 C, provoque une croissance acrylique qui entraine un glissement de la position de l'interface fibre-lentille. Ce glissement augmente l'atténuation et, quelquefois, interromp totalement la transmission. La présente invention a donc pour but de palier aux inconvenients de l'Art Antérieur. Elle a également pour but d'améliorer les connecteurs de fibres optiques. La présente invention a également pour but un connecteur de fibres optiques qui conserve si mciOL-riti fonctionneie aux températures extrêmes. 258'8 08 On atteint ces buts selon un mode de réalisation de la présente invention, au moyen d'un connecteur prévu pour relier une fibre optique à une lentille de correction de faisceau. Le connecteur comprend un corps de forme générale cylindrique ayant un axe longitudinal. Le corps est réalisé dans un matériau OS métallique ayant un faible coefficient de dilatation thermique, et comporte une première et une seconde extrémités et une partie intermédiaire entre elles. La première extrémité présente, à l'intérieur, un évidement longitudinal d'un diamètre déterminé, et la partie intermédiaire un évidement longitudinal d'un diamètre inférieur à ce diamètre. Un tube de verre de borosilicate au travers duquel une ouverture longitudinale est ménagée, est logé dans l'évidement de la partie intermédiaire. En fonctionnement, le connecteur décrit ci-dessus est relié à une lentille pour former un ensemble lentille-connecteur. La lentille a une partie avant et une partie arrière de forme substantiellement cylindrique. La partie arrière comporte une cavité prévue pour recevoir un support de fibre en élastomère, et la surface extérieure de la partie arrière est logée dans la cavité ménagée dans la première extrémité du connecteur. On introduit dans le tube de verre de borosilicate la fibre de verre qui pénètre dans le support en élastomère de fibre pour etre mise en butée contre une surface fonctionnelle de la lentille. Les différentes parties sont scellées ensemble pour constituer un élément unique. L'utilisation d'un métal à faible coefficient de dilatation thermique et du verre évite tout mouvement de la fibre à l'interface lentille-fibre. Bien que la croissance acrylique de la lentille se produise encore, l'interface 2S lentille-fibre reste constant, ce qui assure une meilleure stabilité aux températures extrêmes. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaitront plus clairemant à la lecture de la description qui suit donnée à titre non limitatif et à laquelle deux planches de dessins sont jointes sur lesquelles: La Fig. 1 est une vue explosée en perspective d'un ensemnble lentille-connecteur; et La Fig. 2 est une vue en section et en élévation de l'ensemble lentille-connecteur avec une fibre optique en place. En référence maintenant plus particulièrement au>: dessins, on a représenté Fig. 1 un ensemble lentille-connecteur pour fibre optique 10 qui comprend une lentille 12 et un connecteur 14. Cette lentille 12 est réalisée dans un plastique de qualité optique et peut etre de conception semblable à celle décrite dans le brevet US-4 421 383, et réalisée à partir des matériaux indiqués. La lentille 12 a une partie avant 16 qui comporte une zone évidée 18, et une partie arrière 20 de forme substantiellement cylindrique. La partie arrière 20 comporte une cavité a> xiale 22 (Fig. 2) qui contient un support de fibre en élastomère 24, qui peut être semblable dans son principe aux joints en élastomère décrits dans les brevets US-4 257 674 ou US-4 325 607. Un épaulement 26 entre la partie avant 16 et la partie arrière 20 fait saillie radialement de la lentille 12. Le connecteur 14 est constitué par un corps de forme générale cylindrique 28 présentant un axe longitudinal. Le corps 28 est réalisé dans un matériau -métallique ayant un faible coefficient de dilatation thermique, par exemple un matériau ayant un coefficient de dilatation thermique de 1, 66x10-6/'C environ, pour une température comprise entre 17 C et 100 C. Un matériau 4 - approprié est connu sous la dénomination INVAR qui est un alliage comprenant 36% de nickel, 0,35% de manganèse, le reste étant du fer. Le corps du connecteur 28 a une première extrémité 30, une deuxième extrémité 32 et une partie intermédiaire 34. La première extrémité 30 présente à l'intérieur un évidement longitudinal 36 d'un diamètre déterminé prévu pour pouvoir recevoir la partie arrière 20 de la lentille 12. La partie intermédiaire 34 comporte à l'intérieur un évidement longitudinal 38 d'un diamètre inférieur à celui de l'évidement 36 pour recevoir le tube de verre de borosilicate 40 pourvu d'une ouverture longitudinale 42. L'ouverture 42 est dimensionnée pour recevoir une fibre optique 44 et peut typiquement présenter un diamètre de 0,1 4mm. Le tube de verre de borosilicate 40 peut présenter une composition de 81% de Si203, 2% de A1203, 13% de 8203, 4% de Na20 et un coefficient de dilatation thermique substantiellement identique à celui du corps du connecteur 28. Le tube 40 est, de préférence, fixé au corps du connecteur 28 au moyen d'un adhésif sensible aux ultraviolets, tel que Lighweld 602, American Chemical & Engineering, Co.. Le connecteur 14 est fixé à la lentille 12 au moyen du même adhesif pour constituer l'ensemble 10. Quand l'ensemble 10 est achevé, une fibre optique 44 est introduite dans l'ouverture 42 du tube de verre 40 par la partie conique 46, à travers le support de fibre en élastomère 24 (par la partie conique 48) jusqu'à ce qu'il vienne en butée sur la surface fonctionnelle 50 de la lentille 12. La fibre optique 44 est maintenue en place par un adhésif sensible aux ultraviolets. L'adhésif est appliqué par la partie conique 46 et vient entourer la fibre par capilarité. La sortie de lumière est alors optimisée et l'adhésif solidifié par une exposition è une source d'ultraviolets. Cet ensemble apporte alors une stabilité accrue de la lentille en raison des faibles coefficients de dilatation thermique du corps du connecteur 28 et du tube de verre 40. Bien que l'on ait décrit ce que l'on considère actuellement être les modes préférés de réalisation de la présente invention, il est évident que l'Homme de l'Art pourra apporter différents changements et modifications sans sortir du cadre de la présente invention telle que définie par les revendications jointes. * * * REVENDICATIONS R? E V E N 2 I C3 A T I 01 N S 1- Connecteur prévu pour relier une fibre optique à une lentille de correction du faisceau, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: - un corps (28) de forme générale cylindrique présentant un axe longitudinal, le dit corps (28) étant réalisé dans un matériau métallique ayant un faible OS coefficient de dilatation thermique, le dit corps (28) ayant une première extrémité (30), une deuxième extrémité (32) et une partie intermédiaire (34), la dite première extrémité (30) présentant à l'intérieur un évidement longitudinal (36) d'un diamètre déterminé, la dite partie intermédiaire (34) comportant à l'intérieur un évidement longitudinal (38) d'un diamètre inférieur au dit diamètre déterminé, et un tube de verre de borosilicate (40) pourvu d'une ouverture longitudinale (42) et disposé dans le dit évidement longitudinal (38) pratiqué dans la dite partie intermédiaire (34). 2- Connecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le diamètre de la dite ouverture longitudinale (42) pratiquée dans le dit tube de verre (40) est substantiellement identique à celui d'une fibre de verre (44). 3- Connecteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que le diamètre de la dite ouverture (42) est égal à 0,14 mm environ. 4- Ensemble connecteur-lentille pour fibre optique caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: - une lentille (12), réalisée dans un matériau transparent et comportant une partie avant (16) constituant la lentille, une partie arrière (20) de forme -,_,btartiellew ert cylindrique et comportant une cavité axiale (22) prévue -7- pour recevoir un support de fibre en élastomère (24), et un épaulement (26) entre la dite partie avant (16) et la dite partie arrière (20) faisant saillie radialement de la dite lentille, et - un connecteur prévu pour relier une fibre optique à la dite lentille, et comprenant: - un corps (28) de forme générale cylindrique présentant un axe longitudinal, le dit corps (28) étant réalisé dans un matériau métallique ayant un faible coefficient de dilatation thermique, et ayant une première extrémité (30), une deuxième extrémité (32) et une partie intermédiaire (34), la dite première extrémité (30) présentant à l'intérieur un évidement longitudinal (36) d'un diamètre déterminé pour recevoir fermement la dite partie arrière (20) de la dite lentille, la dite partie intermédiaire (34) comportant à l'intérieur un évidement longitudinal (38) d'un diamètre inférieur au dit diamètre déterminé, et un tube de verre de borosilicate (40) pourvu d'une ouverture longitudinale (42) et disposé dans le dit évidement longitudinal (38) pratiqué dans la dite partie intermédiaire (34). - Ensemble connecteur-lentille selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'un support de fibre en élastomère (24) à ouverture a>:iale est disposé dans la dite partie arrière (20). 6- Ensemble connecteur-lentille selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'une fibre optique (44) est introduite dans le dit tube de verre (40) à travers le dit support de fibre en élastomère (24), de manière à venir en butée sur une surface fonctionnelle (50) de la dite lentille (12). * * *