Brevet FR2598824A1 — publié le 19871120

Procédé et outil de Positionnement de fibre optique L'invention concerne le positionnement individuel de fibres optiques dans des tubes en un matériau dont le coefficient de dilatation est différent de celui des fibres, avant immobilisation de la fibre aux extrémités du tube, et elle trouve une application particulièrement importante dans la réalisation des dispositifs d'épanouissement des fibres optiques d'un câble vers des connecteurs. Etant donné l'incidence défavorable des contraintes mécaniques sur les propriétés des fibres optiques, il est nécessaire de les fixer avec un mou tel que les variations de température ne les amènent pas à être tendues ou comprimées dans leur tube. A l'heure actuelle, le mou est ajusté au jugé, avec les imprécisions que cela implique. L'invention vise à fournir un procédé et un outil permettant de le mettre en oeuvre, gracie auxquels le mou donné à la fibre lors de son montage et de sa fixation se trouve automatiquement ajusté en fonction de la température, à une valeur optimale. Pour cela, l'invention utilise les variations de longueur d'un barreau étalon en un matériau dont le coefficient de dilatation est choisi en fonction de celui de la fibre et du tube et dont la variation de longueur due aux variations de température est amplifiée avant d'être transmise à la fibre à positionner. De façon plus précise, l'invention propose notamment un procédé de montage de fibre optique dans un tube de diamètre interne supérieur au diamètre de la fibre, avec un mou fonction de la température, suivant lequel on enfile la fibre dans le tube, on la fixe à une extrémité du tube en laissant son autre extrémité déborder du tube, caractérisé en ce qu'on solidarise temporairement le tube et ladite autre extrémité, l'un d'un support fixe et l'autre d'une pince déplaçable parallèlement au tube, la fibre étant dans une position extrême par rapport au tube (c'est-à-dire tirée ou repoussée au maximum) et la pince dans une position prédéterminée par rapport au support, le support étant solidaire à une extrémité d'un barreau étalon placé transversalement à la direction du tube ; et en ce que, l'ensemble étant en équilibre thermique, on déplace la pince dans la direction du tube jusqu'à venue en butée d'une surface de la pince, faisant un angle aigu avec ladite direction, avec une surface coopérante prévue dans la partie terminale du barreau opposée à celle qui est fixée, avant de fixer la fibre, la distance de déplacement de la pince étant représentative de la correction à apporter avant fixation pour tenir compte des dilatations thermiques différentielles. Ce procédé permet d'éviter d'appliquer à la fibre des contraintes de traction ou de compression lorsque la température n'est plus celle qui régnait lors du montage, du moins aussi longtemps que cette température reste dans une plage prédéterminée. Bien qu'il soit préférable que les deux surfaces coopérantes venant en appui l'une contre l'autre présentent la même pente, il est possible de donner à l'une d'elles une simple arête vive qui vient s'appuyer contre la surface de l'autre, faisant un angle aigu avec l'axe du tube. L'invention propose également un outil permettant de mettre en oeuvre le procédé ci-dessus défini. Elle sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la Figure 1 est un schéma de principe montrant une configuration de liaison entre l'une des fibres optiques d'un cible et un point de branchement - les Figures 2 et 3 montrent respectivement en coupe suivant un plan vertical et suivant la ligne II-II de la Figure 2, un outil suivant un mode de réalisation de l'invention, les organes étant représentés dans la position qu'ils occupent au début de l'opération de positionnement - les Figures 4 et 5, similaires à la Figure 3, montrent les organes dans la position qu'ils occupent au cours de deux phases ultérieures de mise en oeuvre du procédé - les Figures 6 et 7, similaires aux Figures 2 et 3, montrent les organes de l'outil dans la position qu'ils occupent lors de la solidarisation définitive de la fibre et de son tube. La Figure 1 montre schématiquement la tête 8 d'un câble contenant plusieurs fibres optiques 22 dont chacune doit être raccordée à un connecteur 9 individuel. Pour cela, chaque fibre 22 est glissée dans un tube 20 et on prévoit, sur le trajet entre le câble 8 et le connecteur 9, une boucle destinée à éviter la mise en tension du tube et de la fibre. Le tube et la fibre sont individuellement immobilisés dans le connecteur 9 en des emplacements qui peuvent être ceux indiqués par des flèches sur la Figure 1. On ne décrira pas aussi la structure du connecteur, étant donné qu'il peut s' agir d'un des nombreux type connus. Au cours de la réalisation des branchements, chaque tube à son tour est d'abord fixé à la tête du cable et la fibre est également solidarisée du tube à la même extrémité. Puis la fibre 22, dont un tronçon de quelques centimètres dépasse du tube, est solidarisee de ce dernier à l'extrémité opposée au câble. L'outil montré en Figures 2 et 3 pour régler la position de la fibre 22 dans le tube 20 comprend un support 10 que l'on peut regarder comme constitué d'un étrier muni de trois passages alignés de guidage 12, 14 et 16 et d'un bras 18 transversal & la direction d'alignement des passages. Le passage 12 présente un diamètre permettant d'y introduire à frottement doux le tube 20 et de l'amener en butée contre le cône d'entrée du passage 14. Le diamètre du passage 14 est tel qu'il livre passage à la fibre optique 22 en exerçant sur elle une force de frottement. Enfin, le passage 16 est de dimension suffisante pour ne pas gêner la fibre.Un pion 24 est monté dans un couloir qui débouche transversalement dans le passage 12 de façon à être déplaçable entre une position ou il immobilise le tube 20 (Figure 2) et une position où il le libère. L'outil comporte un barreau étalon 26 dont une extrémité est fixée à celle du bras 18 et qui s'étend orthogonalement au tube. La partie terminale libre du barreau 26 présente une surface d'appui 28 faisant un angle aigu A avec la direction du tube. Dans le mode de réalisation des Figures 2 et 3, le barreau est percé d'un couloir que traverse le tube 20 et la surface 28 constitue l'une des faces de ce couloir. Une pince 30 est montée sur l'étrier du support 10 de façon à pouvoir coulisser parallèlement au tube. Dans la réalisation montrée en Figure 2, la pince 30 est montée à frottement doux sur une broche 32 fixée à l'étrier. La pince 30 présente une face d'appui ayant une pente égale à celle de la surface d'appui 28. Des moyens élastiques tels qu'un ressort 34 repoussent la pince 30 dans une direction tendant & amener la face d'appui de la pince en contact avec la surface 28. Un verrou 36, désarmable en exerçant une pression suivant la flèche to (Figure 4) permet de retenir la pince 30 dans une position déterminée par rapport au support. Enfin, la pince est percée d'un trou 40 aligné avec les passages 12, 14 et 16,de diamètre tel que la fibre 22 s'y engage à frottement. Des moyens de solidarisation temporaire de la pince 30 et de la portion de fibre 22 qui déborde du tube comportent, dans la réalisation représentée, un levier 38 tournant sur la pince. Le procédé de montage d'une fibre optique en cas d'utilisation d'un outil du genre qui vient d'être décrit peut être le suivant. Le procédé, tel qu'il sera décrit, utilise l'approche suivante : la fibre est tout d'abord repoussée dans le tube au maximum, puis elle est tirée d'une longueur fonction de la température de façon que le mou résiduel de la fibre soit tel que cette dernière ne puisse être mise en tension ou en compression par les déformations thermiques (et notamment celles du tube) dans toute la plage de températures envisagée pour le fonctionnement. La première opération à effectuer consiste à enfiler la fibre 22 dans le tube 20 et à fixer l'extrémité du tube 20 à la fibre au niveau de la tête de câble 8. Le tube 20 présente généralement sur son trajet une boucle de lovage, habituellement de 80 mm de diamètre. Le tube 20 a souvent des diamètres intérieur et extérieur respectivement de 0,6 et 1 mm. Pour une longueur de 1 m de tube, la longueur de fibre en saillie varie généralement de 3 à 4 mm suivant que la fibre est complètement tirée ou repoussée. La dilatation thermique différentielle peut atteindre environ 1 mm pour 12c. Dans le cas où les caractéristiques de la fibre et du tube ont les ordres de grandeur donnés ci-dessus, on pourra utiliser un barreau étalon 26 de 100 mm de longueur, la pente de la surface d'appui 28 étant alors de l'ordre de 5 , lorsque le barreau étalon a un coefficient de dilatation thermique proche de celui du matériau constitutif du tube 20. Une fois la fibre engagée dans le tube et dépassant d'au moins 2 cm, le tube et la fibre sont introduits dans l'outil jusqu' ce que le tube 20 vienne en butée contre le cône d'entrée du passage 14. La pince est alors retenue dans la position où elle est montrée en figures 2 et 3 par le verrou 36. Les parois du trou 40 exercent sur la fibre 22 une force de frottement qui repousse la fibre au maximum dans le tube 20 et donc lui donne une position initiale bien définie. Le pion 24 est alors repoussé, par exemple avec une came, pour bloquer uniquement le tube 20, la fibre restant libre dans le tube. Les organes de l'outil ont alors la disposition montrée en figure 2 et 3. L'étape suivante a pour but de régler le mou de la fibre par déplacement de la pince 30. Pour cela, le verrou 36 est désarmé par pression dans la direction indiquée par f0 sur la figure 4. Le ressort 34 repousse alors la pince jusqu'à ce qu'elle viennne en appui contre la surface 28. Le déplacement x correspondant est fixé par la longueur du barreau 26 et détermine la longueur x de fibre qui va être extraite du tube 20 par rapport à la position initiale (figure 4). Le réglage du mou par extraction d'une longueur x est effectué en immobilisant la fibre par rapport à la pince et en ramenant la pince à sa position d'origine (figure 5) avant de bloquer la fibre (figures 6 et 7). Pour cella, on appuie sur le levier 38 dans la direction indiquée par la flèche f1 pour bloquer la fibre par rapport à la pince puis déplacer la pince vers la gauche jusqu'à ce que le verrou 36 s'encliquète sur la pince (flèche f2). Au cours du déplacement de la pince, cette dernière tire la fibre et l'amène dans la position requise. Enfin, tout en maintenant sur le levier 38 un effort suffisant pour empêcher la fibre de glisser par rapport & la pince, on enfonce, dans une rampe 42 prévue sur l'étrier, un mors de blocage 44 qui déforme le tube de façon à bloquer la fibre dans ce dernier (figures 6 et 7j. Une fois cette opération effectuée, le bord 44 et le pion 24 doivent être soulevés et la fibre présentant le mou approprié peut être retirée en même temps que le tube. Dans la pratique, dans la situation représentative où le tube présente une longeur d'environ 1 m et où l'allongement par rapport à la fibre est d'environ 1 mm pour 12'C, on pourra utiliser un barreau étalon de 100mm en polyamide avec un angle a de 5 qui conduira à donner à la fibre un mou de O mm à 40"C et 2,8 mm à O.C. REY.2XCATIoNS 1. Procédé de montage de fibre optique dans un tube de diamètre interne supérieur au diamètre de la fibre, avec un mou fonction de la température, suivant lequel on enfile la fibre (22) dans le tube (20) et on la fixe à une extrémité du tube en laissant son autre extrémité déborder du tube, caractérisé en ce qu'on solidarise temporairement le tube et ladite autre extrémité, l'un d'un support fixe (10) et l'autre d'une pince (30) déplaçable parallèlement au tube, la fibre étant dans une position extrême par rapport au tube (c'est-àdire tirée ou repoussée au maximum) et la pince dans une position prédéterminée par rapport au support, le support étant solidaire à une extrémité d'un barreau étalon (26) placé transversalement à la direction du tube ; et en ce que, l'ensemble étant en équilibre thermique, on déplace la pince (30) dans une direction parallèle au tube jusqu'à venue en butée d'une surface de la pince, faisant un angle aigu avec ladite direction, avec une surface coopérante prévue dans la partie terminale du barreau opposée à celle qui est fixée, avant de fixer la fibre, la distance de déplacement de la pince étant représentative de la correction à apporter avant fixation pour tenir compte des dilatations thermiques différentielles. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fibre est placée initialement dans sa posi tion repoussée au maximum dans le tube, ladite surface faisant un angle aigu dans l'orientation telle que la distance de déplacement de la pince (30) vers l'extrémité déjà fixée de la fibre augmente avec la température. 3. Outil de montage de fibre optique dans un tube de diamètre interne supérieur au diamètre de la fibre, avec un mou fonction de la température, caractérisé en ce qu'il comprend - un support fixe (10) muni de moyens de solidarisation temporaire du tube - une pince (30) munie de moyens (38) de solidarisation temporaire d'une partie en saillie de la fibre (22) et de la pince, déplaçable parallèlement au tube à partir d'une position prédéterminée par rapport au support fixe - un barreau étalon (26) placé transversalement a' la direction du tube ayant une extrémité solidaire du support et une autre extrémité qui est libre et qui présente une surface d'appui de la pince, surface faisant un angle aigu avec la direction du tube, ledit barreau étant placé de telle façon que la distance de déplacement de la pince depuis sa position prédéterminée est représentatif de la correction à apporter à la longueur en saillie de la fibre par rapport à sa position complètement tirée ou complètement repoussée dans le tube pour tenir compte des dilatations thermiques différentielles entre le tube et la fibre. 4. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pince et le barreau présentent des surfaces coopérantes faisant le même angle aigu avec ladite direction. 5. Outil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le support (10) porte un verrou (36) de maintien de la pince (30) dans la position prédéterminée contre l'action d'un ressort (34) tendant à appliquer la pince (30) contre ladite surface (28) du barreau (26). 6. Outil selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation temporaire de la fibre et de la pince comprennent un levier (38) déplaçable entre une position où il libère la fibre et une position où il la bloque, la disposition du levier sur la pince étant telle qu'une pression exercée sur le levier pour bloquer la fibre tend à ramener la pince dans sa position prédéterminée. 7. Outil selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le support est muni de moyens (42, 44) permettant d'immobiliser de façon définitive la fibre sur le tube à proximité de l'extrémité libre du tube. 8. Outil selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le barreau étalon est en polyamide et présente une longueur de l'ordre de 100mm, l'angle aigu ayant une valeur de l'ordre de 5".